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纳米粒子可像路标导引光流方向 有助开发新型光控设备

2022-06-21 09:26:41 | 来源: 科技日报 | 责编: 郑思雯
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  据最新一期《自然·光子学》杂志报道,澳大利亚国立大学(ANU)物理学家开发出一种微小的半透明载玻片,通过操纵光在纳米尺度上的传播方向,产生两个截然不同的图像。这一技术为开发新型基于光的设备铺平道路,有望带来更快、更便宜、更可靠的互联网,成为未来许多技术的基础。

  当光线穿过载玻片时,可看到一幅图像,但翻转载玻片,可看到完全不同的图像——为实现这种效果,研究人员将大约12000个纳米粒子放在发丝大小的横截面内,这些微小的粒子在载玻片上排列成独特的图案。

  项目负责人、ANU非线性物理中心谢尔盖·克鲁克表示,粒子控制光的流动,就像通过路标导引车流来控制繁忙道路上的交通,有些粒子只允许光从左向右流动,其他粒子则从右向左流动,或者在任何方向都“禁止通行”。

  根据研究人员的说法,在纳米尺度上控制光流的能力可确保光“到达它应该去的地方,而不去它不该去的地方”。

  研究人员表示:“我们在光的帮助下交换了大量的信息。例如,当你在澳大利亚对欧洲进行视频通话时,声音和图像会被转换为短脉冲光,通过光纤在大陆上和海洋中传播数千公里。但当我们使用当前基于光的技术来交换信息时,光线可能会散射或反射,从而影响通信。”

  “通过确保光线准确地流向需要的地方,我们将解决当前技术的诸多问题。未来许多技术的发展将在很大程度上依赖于在小范围内控制光的能力。”克鲁克博士说,可控制光流的微型组件的广泛应用,可能会带来技术和社会变革,类似于过去通过开发控制电流的微型组件(二极管和晶体管)所带来的变革。而对纳米级电流的控制最终为人们带来了现代计算机和智能手机。因此,设想这种新兴技术在控制光流方面的潜力将是非常令人兴奋的。

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