Sciencemag.cz
Doporučujeme
Proč není cukr průhledný? Světlo, které proniká tímto materiálem, se láme, vychyluje, rozptyluje a jinak mění způsobem komplikovaným a těžko předvídatelným.
Výzkumníci z Vídeňské technické univerzity a Utrecht University ale nyní ukázali, že existuje zvláštní třída světelných vln, která i neuspořádanými materiály typu cukru projde takovým způsobem, že se prakticky nezmění – pouze zeslabí. Jinak řečeno, pro každý průsvitný materiál se dá na míru navrhnout takové světlo, pro které je průhledný. Podle studie publikované v Nature Photonics lze celou myšlenku také otočit a z druhé strany najít světlo použitelné k efektivnímu prozkoumání vnitřku materiálů.
Allard Mosk z Utrecht University, Stefan Rotter z Vienna University of Technology a jejich kolegové se pro svůj výzkum zvolili vrstvu oxidu zinečnatého, neprůhledný bílý prášek z náhodně uspořádaných nanočástic. Skrz vrstvu vysílali konkrétní optické signály a změřili jejich podobu na detektoru za materiálem, čímž získali parametry média potřebné k dalším výpočtům. Z toho pak lze vypočítat i vzor vln, které se při průchodu médiem nezmění (poznámka PH: inovace zřejmě spočívá hlavně v důkazu, že takový postup je vůbec možný, tj. že takový invariantní vzor existuje?). Respektive bude existovat speciální třída světelných vln, která bude na detektoru zobrazena stejně, jako kdyby světlo nemělo v cestě žádný oxid zinečnatý, signál se pouze zeslabí. Autoři výzkumu svou myšlenku dokázali i experimentálně. Obrázek ukazuje nezměněný obraz souhvězdí Velkého vozu.
Z jiného pohledu to znamená, že tímto způsobem lze přesně ovládat distribuci světla v materiálu. Což by se mohlo uplatnit např. při zobrazovacích technikách v medicíně, kdy by takto mělo jít světlo přesně zaostřit na konkrétní body.
Pritam Pai et al. Scattering invariant modes of light in complex media, Nature Photonics (2021). DOI: 10.1038/s41566-021-00789-9
Zdroj: Vienna University of Technology / Phys.org
