Nowatorska metoda z Uniwersytetu Michigan: jasne skręcone światło o eliptycznej polaryzacji dla lepszej nawigacji

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Michigan opracowali nową metodę tworzenia wyjątkowo jasnego „skręconego światła” za pomocą technologii zbliżonej do tej używanej w tradycyjnych żarówkach. To odkrycie umożliwia lepsze zrozumienie promieniowania ciała doskonale czarnego i może znaleźć zastosowanie w takich dziedzinach jak widzenie robotów i nawigacja autonomiczna. Badania pokazują, że niewielkie skręcenia na poziomie mikrometrów lub nanometrów w materiałach mogą wpływać na polaryzację emitowanego przez nie promieniowania ciała czarnego.

Badanie wykazało, że kształt emitera wpływa na sposób polaryzacji światła. Odkryto również, że światło zwane skręconym lub chiralnym jest znacznie jaśniejsze przy użyciu tej metody. Może to znaleźć zastosowanie w rozwoju technologii dla samochodów autonomicznych i robotów.

Promieniowanie ciała doskonale czarnego to istotne pojęcie w fizyce, które odnosi się do światła emitowanego przez każdy obiekt o temperaturze wyższej od zera absolutnego. Na ogół to światło charakteryzuje się przypadkową polaryzacją. Jednak badania wykazują, że jeśli emiter posiada struktury o rozmiarach zbliżonych do długości fali światła, emitowane światło staje się skręcone. Takie skręcone światło wykazuje eliptyczną polaryzację i może być jaśniejsze oraz silniejsze niż światło wytwarzane innymi metodami.

Zobacz również:

3 lutego 2025 · 01:32

Ołów w starożytnej Grecji jako świadek zmian społecznych i rozwoju technologii

Generowanie chiralnego światła za pomocą niewielkich struktur ma wiele potencjalnych zastosowań. Jednym z nich jest wykorzystanie w systemach wizyjnych samochodów autonomicznych. Obecnie te systemy mają trudności z rozróżnianiem obiektów emitujących podobne poziomy światła. Dzięki zastosowaniu "skręconego światła", samochody mogłyby wykorzystywać różne właściwości polaryzacyjne do lepszego odróżniania obiektów o tym samym kolorze, ale z różnymi wzorcami skręcania, jak na przykład odróżnianie człowieka od zwierzęcia, takiego jak jeleń.

Ta metoda jest korzystna, ponieważ generuje światło do 100 razy jaśniejsze niż inne metody wykorzystujące skręcone światło. Obecnym wyzwaniem jest zawężenie zakresu długości fal i skrętów. Naukowcy rozważają zastosowanie struktur emitujących skręcone światło do tworzenia laserów dla specyficznych zastosowań. Planują również zbadać większą część spektrum podczerwieni, aby poprawić kontrast obrazu w obszarach, które obecnie mają dużo szumu.

Badania wskazują, że chiralne nanostruktury mogą zmienić sposób, w jaki wykorzystujemy światło do lepszego postrzegania i zrozumienia rzeczy. Ta wiedza może prowadzić do rozwoju bardziej niezawodnych technologii autonomicznych.