Промышленный интернет-портал Lagolit.Com
О проекте реклама контакты вакансии форум
Пресс релизы Срочно в номер Мнения и прогнозы
Инновации и технологии Персоны в экономике
Промышленность сегодня
 


ОТРАСЛЕВЫЕ НОВОСТИ

НОВЫЕ ВЫСТАВКИ
СТАТЬИ О ПРЕДПРИЯТИЯХ



Ученые из России представили материал с управляемыми свойствами


07.10.2012
Просмотров: 1939

Ученые из России представили материал с управляемыми свойствами Для такого термина, как "метаматериал", подобрать точное определение может быть сложно, что часто бывает с инновационными технологиями. В большинстве случаев, под ним подразумеваются так называемые композиционные материалы, оснащенные периодической искусственной системой, формируемой путем внедрения отличающихся друг от друга по составу и форме включений в конструкцию исходного материала. В итоге, речь идет о своего рода конструкторе, при помощи которого, впрочем, уже удалось разработать разнообразные материалы, в том числе, и отличающиеся искусственным магнетизмом, а также отрицательным показателем преломления, либо материалы, позволяющие формировать оптику, разрешение которой может составлять не меньше, чем показатели длины световой волны. В перспективе учёные планируют с помощью метаматериалов провести замену стандартной электроники, образцы которой просто не поспевают за скоростью сигналов.

Не так давно российские специалисты сообщили о том, что им удалось создать особый метаматериал, обладающий способностью изменять характеристики в условиях светового воздействия извне, а также управлять этим процессом. Известно, что почти полвека назад впервые была озвучена гипотеза о существовании материалов, обладающих отрицательным показателем преломления. Изначально эта гипотеза была встречена достаточно скептически, так как в ее рамках предполагалась и отрицательность диэлектрической и магнитной проницаемости, и, как следствие, движение электронов по направлению против электрического поля. Однако в начале этого века такие метаматериалы все-таки были созданы. С целью объяснения такого непривычного движения электронов специалисты использовали аналогию с маятником, который наталкивается на руку, раскачивающую его не в такт. Таким же образом, электроны, имеющиеся в метаматериалах, осуществляют колебания с определённой частотой, создаваемой, в свою очередь, небольшими резонансными контурами. Именно по этой причине они сопротивляются воздействиям, обладающим большими частотами. В результате, материал приобретает отрицательный коэффициент преломления. В качестве самого наглядного примера резонансного контура можно привести незамкнутые проводящие кольца. Так, разорванные кольцевые резонаторы, в которых магнитный поток наводит токи, похожи на токи в природных магнетиках.

Впрочем, ограничиваться только этой характеристикой метаматериалов не следует. Дело в том, что они предоставляют также и более глобальные варианты манипулирования потоком света. В то же время, все разработанные ранее системы отличались исключительно фиксированными свойствами, а ученые планировали создать управляемые метаматериалы, которые обладали бы характеристиками, изменяющимися в условиях внешнего воздействия путем нелинейного ответа на сигналы, либо фотовозбуждения носителей такого заряда. Как раз такую концепцию взяли на основу российские специалисты в своей работе. Базой для метаматериала является определенная последовательность, состоящая из 24 сдвоенных РКР, в которых устанавливались полупроводниковые диоды, обладавшие переменной ёмкостью. Диоды были запитаны от фотоэлементов, которые, в свою очередь, устанавливались на тыльной стороне материала, а также освещались несколькими светодиодами красного цвета. Сначала ученые доказали зависимость этой резонансной частоты от интенсивности света, что удалось определить в соответствии с напряжением, зарегистрированным на фотоэлементе. Выяснилось, что в условиях освещения резонанс начинает сдвигаться в область невысоких частот, что, собственно, предсказывалось также и для одиночного РКР. Далее система облучалась световыми профилями, и в результате у ученых получилось добиться требуемого линейного роста коэффициента отражениям на протяжении всего образца, а потом также и создать оптический переключающийся отражатель. Таким образом, в конфигурации с активно излучающими в центре группы, а также тусклыми на периферии диодами, материал начинал фокусировать свет, а в противоположной стороне он его рассеивал.



назад      вперед

Возврат к списку





ИННОВАЦИИ
И ТЕХНОЛОГИИ



НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ


МНЕНИЯ И ПРОГНОЗЫ


СРОЧНО В НОМЕР


НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ


НОВЫЕ ТОВАРЫ











Copyright © 2009-2015 Лаголит.Ком
Пользовательское соглашение
Яндекс.Метрика