Vedci zo Spojených štátov prišli na to, ako prinútiť konvenčný laserový lúč, aby prešiel hustou hmlou alebo bielymi stenami, a to zvláštnym spôsobom zmenením priestorovej štruktúry svojich pulzov. "Recept" na vytvorenie takýchto laserových inštalácií bol uvedený v časopise Nature Photonics.
V posledných rokoch vedci aktívne pracujú na vytvorení pomôcok, ktoré vám umožňujú vidieť cez steny a pozerať sa do neprístupných kútov vesmíru. Napríklad v októbri 2015 sa fyzici na MIT naučili pozerať sa cez steny a vidieť siluety ľudí, ktorí používajú bežné WiFi vysielače a prijímače, a ich kolegovia v Škótsku vytvorili kameru, ktorá „mohla nahliadnuť do rohov“.
Cao a jej kolegovia vytvorili ďalšie zariadenie tohto druhu, „učili“laserový lúč, aby prešiel hmlou a akýmikoľvek inými nepriehľadnými predmetmi, ktoré neabsorbujú, ale odrážajú svetlo a pozorovali, ako lúč svetelných častíc interagoval s tenkou stenou bieleho materiálu.
Vedci sa zaujímali o to, ktorá časť fotónov stále preteká cez tieto prekážky, vyhýba sa zrážkam s elektrónmi pri pohybe cez nepriehľadné a rozptyľovacie médium a aké vlastnosti lúča ovplyvňujú ich počet.
Aby to urobili, fyzici Yale umiestnili dve ultrasenzitívne matrice za vrstvu lisovaných nanočastíc oxidu zinočnatého, ktoré zohrávali úlohu tejto steny, a začali monitorovať, koľko svetla prešlo rôznymi časťami.
Cao a jej tím uskutočnili tieto experimenty pomocou takzvaného modulátora priestorového svetla - špeciálneho optického zariadenia, ktoré vám umožňuje flexibilne riadiť priestorovú štruktúru lúčov elektromagnetických vĺn. Jeho náprotivky nájdete v každom projektore a v mnohých vedeckých nástrojoch.
Ukázalo sa, že priestorové modulátory môžu nastaviť svetelný lúč tak, aby začal prechádzať nepriehľadnými objektmi. Toto sa stane, ak jeho štruktúra bude určitým spôsobom zodpovedať šírke určitého druhu „kanálov“medzi atómami a elektrónmi, cez ktoré sa svetlo môže voľne pohybovať.
S takým výberom parametrov, ako výskumníci poznamenávajú, laserový lúč prestal rozptyľovať a jeho výkon sa zvýšil 4,5-krát. Podobne sa podľa nich bude správať nielen pri zrážke so stenou, ale aj pri hmle alebo inom rozptyľovacom médiu.
Propagačné video:
Cao a jej kolegovia dúfajú, že ich objavom sa vytvoria automobilové lampy, ktoré dokážu pracovať za všetkých poveternostných podmienok, lasery, ktoré môžu preniknúť tkanivami tela zvierat a ľudí na lekárske operácie a vedecké experimenty, a mnoho ďalších užitočných optických zariadení.