USA teadlased on mõelnud, kuidas sundida tavalist laserkiirt läbima tiheda udu või valgeid seinu, muutes selle impulsside ruumilist struktuuri erilisel viisil. Selliste laserinstallatsioonide loomise "retsepti" tutvustati ajakirjas Nature Photonics.
Viimastel aastatel on teadlased aktiivselt tegelenud vidinate loomisega, mis võimaldavad teil näha läbi seinte ja uurida ligipääsmatuid kosmosenurki. Näiteks õppisid MITi füüsikud 2015. aasta oktoobris vaatama läbi seinte ja nägema tavaliste WiFi-saatjate ja -vastuvõtjate abil inimeste siluette ning nende kolleegid Šotimaal lõid kaamera, mis võiks "nurkadest piiluda".
Cao ja tema kolleegid tegid veel ühe sedalaadi seadme, "õpetades" laserkiire läbima udu ja muid läbipaistmatuid objekte, mis ei ima, vaid peegeldavad valgust, jälgides, kuidas valgusosakeste valgusvihk interakteerus õhukese valge materjali seinaga.
Teadlasi huvitas, milline osa footonitest ikkagi sellistest takistustest läbi imbub, vältides läbipaistmatust ja hajutavast keskkonnast liikudes elektronidega kokkupõrkeid ning millised kiirguse omadused mõjutavad nende arvu.
Selleks paigutasid Yale'i füüsikud kaks ultratundlikku maatriksit kokkusurutud tsinkoksiidi nanoosakeste lehe taha, mis mängisid selle seina rolli, ja hakkasid jälgima, kui palju valgust selle erinevad sektsioonid läbisid.
Cao ja tema meeskond viisid need katsed läbi nn ruumilise valguse modulaatori abil - spetsiaalse optilise seadme abil, mis võimaldab teil paindlikult juhtida elektromagnetiliste lainete kiirte ruumilist struktuuri. Selle vasteid võib leida mis tahes projektorist ja paljudest teadusinstrumentidest.
Selgus, et ruumilised modulaatorid suudavad valguskiire sättida nii, et see hakkab läbima läbipaistmatuid objekte. See juhtub siis, kui selle struktuur vastab teatud viisil aatomite ja elektronide vahel olevate "kanalite" laiusele, mille kaudu valgus saab vabalt liikuda.
Sellise parameetrite valiku korral, nagu teadlased märgivad, lakkas laserkiire hajutamine ja selle võimsus kasvas 4,5 korda. Sarnasel viisil käitub see nende sõnul mitte ainult seinaga kokkupõrkel, vaid ka udu või muu hajuva keskkonnaga.
Reklaamvideo:
Cao ja tema kolleegid loodavad, et nende avastus loob autolambid, mis töötavad kõigis ilmastikuoludes, laserid, mis võivad tungida loomade ja inimeste keha kudedesse meditsiiniliste operatsioonide ja teaduslike katsete jaoks, ning palju muid kasulikke optilisi seadmeid.
