Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики случайно научились складывать стеклянное микрооригами
Исследователи разработали методику для сворачивания стекла в микроскопические трехмерные фотонные структуры. Физики назвали процесс фотонным оригами. Этот метод может обеспечить создание сложных оптических устройств для обработки данных, сенсорики и экспериментальной физики прямо на чипе, рядом с другими электронными компонентами.
Электроника и фотоника движутся по пути миниатюризации. Уменьшение масштабов уже работающих устройств в определенный момент приводят к тому, что ученые и инженеры вынуждены создавать объекты с атомарной точностью с помощью высоких энергий. Из-за этого становится сложным или невозможным формирование нескольких элементов рядом друг с другом — технологические процессы начинают конфликтовать, возникает риск испортить уже готовые структуры при создании последующих.
Чтобы такого не случалось, разные части фотонных устройств можно формировать отдельно друг от друга, но это сильно усложняет производственную цепочку. Ученые ищут баланс между точностью, качеством и скоростью производства. Пока даже лучшие 3D-принтеры производят грубые трехмерные структуры, оптически неоднородные. Это делает их непригодными для высокоточных оптических систем.
Израильские физики нашли новый метод формирования фотонных структур — фотонное оригами. Он позволяет создавать структуры длиной три миллиметра и толщиной всего полмикрона с помощью лазера. Это рекордное соотношение длины с толщиной для трехмерных объектов. Работа опубликована в журнале Optica.
Метод фотонного оригами обнаружили случайно, когда руководитель исследовательской группы Таль Кармон (Tal Carmon) из Тель-Авивского университета (Израиль) попросил аспирантку Манью Малхотру (Manya Malhotra) определить место невидимого лазерного луча на стекле, увеличивая мощность лазера до появления свечения. Стекло не только засветилось, но и сложилось. Так ученые нашли простой и неожиданный способ управления формой этого материала.
При нагреве одной стороны стекла лазером материал переходит в более жидкое состояние, а поверхностное натяжение становится сильнее гравитации. Это вызывает изгиб в точке воздействия лазера, и стекло складывается в нужную ученым фигуру.
Параметры изгиба можно регулировать с точностью до 0,1 микрорадиана. Используя новый подход, исследователи смогли согнуть стеклянные пластины толщиной до десяти микрон в формы от прямого угла до спиралей. В процессе экспериментов научная группа также смогла создать вогнутые и выпуклые зеркала с поверхностью высокой гладкости, отражающей свет без искажений.
Фотонное оригами позволило исследователям создать сверхлегкую и точную структуру с вогнутым зеркалом в форме перевернутого стола. Ученые надеются с ее помощью исследовать отклонения от ньютоновской гравитации на малых масштабах. Эти эксперименты способны пролить свет на астрономические загадки, связанные с темной материей — областью физики, в которой сегодня наблюдения систематически противоречат теоретическим предсказаниям.
Ученые говорят, что их технология может использоваться для создания микрозум-объективов, способных заменить отдельные камеры в большинстве смартфонов. С ее помощью также возможно изготовление микрофотонных компонентов, использующих свет вместо электричества, что ускорит переход к более быстрым и энергоэффективным альтернативам традиционной электронике в компьютерах.
Telegram 
Дзен 
VK Могут ли земные микробы путешествовать между планетами внутри метеоритов и регулярно попадать в венерианские облака? Если да, то возможное обнаружение жизни на соседней планете нельзя будет автоматически считать доказательством «второго происхождения жизни», поскольку она может оказаться космическим мигрантом.
Применив современные технологии, исследователи смогли рассчитать, сколько заплатил владелец роскошной виллы в Помпеях за то, чтобы покрасить свое домашнее святилище одним из самых дорогостоящих пигментов Античности — египетским синим. Оказалось, тот не поскупился и потратил на краску сумму, почти равную годовой зарплате римского легионера.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
Японские экологи непрерывно измеряли напряжение внутри 37 диких грибов и зафиксировали между ними направленный обмен электрическими сигналами. Локальный полив земли рядом с одним плодовым телом вызвал мгновенный всплеск передачи информации по всей подземной сети. Этот коммуникационный процесс объединил в единую структуру даже генетически чужеродные организмы.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии