California tehnoloogiainstituudi (Caltech) teadlased on välja töötanud viisi objektide tõstmiseks ja kiirendamiseks, kasutades ainult valgust, luues nende pindadele spetsiaalsed nanomõõtmelised mustrid.
Hoolimata asjaolust, et see töö on endiselt puhtalt teoreetiline, on see samm kosmoselaeva väljatöötamise suunas, mis pääseb lähimale planeedile väljaspool Päikesesüsteemi kõigest 20 aasta pärast, kasutades kütusena ainult valgust. Uuringut kirjeldav artikkel avaldati ajakirjas Nature Photonics.
Aastakümneid tagasi võimaldas niinimetatud optiliste pintsettide väljatöötamine teadlastel väikeste objektide, näiteks nanoosakeste abil liikuda ja manipuleerida, kasutades peeneks häälestatud laservalguskiirguse valgusrõhku. See töö viis Arthur Ashkini 2018. aasta Nobeli füüsikapreemiale. Optilised pintsetid saavad aga manipuleerida ainult väga väikeste objektidega ja väga väikeste vahemaadega.
“Pingpongipalli saab tõsta püsiva õhuvooluga föönist üles,” selgitab juhiautor Ognjen Ilic. "Kuid see ei oleks töötanud, kui pingpongi pall oleks liiga suur või kui see oleks föönist liiga kaugel jne."
Insener-optiline anisotroopia isestabiliseeruvateks manipulatsioonideks / Atwater labor.
Uute uuringute kohaselt võib valguskiir manipuleerida erineva kuju ja suurusega objektidega, mikromeetritest meetriteni. Võti seisneb spetsiaalsete nanomõõtmeliste mustrite loomises objekti pinnale. Need struktuurid interakteeruvad valgusega nii, et objekt saab sellega kokkupuutel joonduda, luues taastava hetke valguskiireks jäämiseks. Objekt ei vaja enam täpselt fokuseeritud laserkiiri, kuna selle pinna mustrid on loodud stabiilsuse "krüpteerimiseks". Pealegi võib valgusallikas olla miljonist kilomeetrist objektist.
"Oleme välja töötanud meetodi, mis võimaldab tõsta makroskoopilisi objekte," ütleb Harry Atwater. - Seda tehnikat saab kasutada väga huvitaval viisil - uue põlvkonna kosmoselaevade kiirendamise vahendina. Oleme selle saavutamisest veel kaugel, kuid katsetame neid põhimõtteid."
Teoreetiliselt võiks selline kosmoselaev katta vajalike nanomõõtmeliste struktuuridega ja seejärel maapealset laservalgust kasutades kiirendada. Ilma pardal oleva kütuseta on see võimeline jõudma väga suurtele, isegi relativistlikele kiirustele ja võib-olla isegi teistele tähtedele.
Reklaamvideo:
Atwateri sõnul saab seda tehnoloogiat kasutada Maal palju väiksemate objektide, näiteks trükiplaatide kiireks tootmiseks.
Vladimir Guillen
