Ny metod i Michigan ger superljusstarkt chiralt ljus - revolutionerar robot- och autonomteknik

StockholmForskare vid University of Michigan har upptäckt en ny metod för att skapa extremt ljusstarkt "tvinnat ljus" med teknik som liknar den i en traditionell glödlampa. Denna upptäckt ger oss en djupare insikt i svartkroppsstrålning och kan vara användbar inom områden som robotseende och autonom navigering. Studien visar att små vridningar på mikro- eller nanometernivå i material kan påverka polarisationen av den svartkroppsstrålning de avger.

Denna studie upptäckte att formen på emittern påverkar hur ljuset polariseras. Den visade också att en typ av ljus, kallad vridet eller kiralt ljus, blir mycket ljusare när det produceras med denna metod. Detta kan vara användbart för att utveckla teknologier för självkörande bilar och robotar.

Svartkroppstrålning är ett centralt begrepp inom fysiken och beskriver det ljus som avges av föremål med temperaturer över den absoluta nollpunkten. Vanligtvis är detta ljus slumpmässigt polariserat. Men forskning visar att om utsändaren har strukturer i samma storleksordning som ljusets våglängd, blir det utsända ljuset tvinat. Detta tvinnade ljus har elliptisk polarisation och kan vara både starkare och ljusare än ljus som framställts på andra sätt.

Läs också:

3 februari 2025 · 01:32

Förhistorisk blyförorening avslöjar samhällsförändringar i Antikens Grekland och romersk tid.

Att generera cirkulerad ljus från små strukturer har många potentiella användningsområden. Ett fascinerande användningsområde är för synsystem i självkörande bilar. Idag har dessa system svårt att skilja på objekt som ger ifrån sig liknande ljusnivåer. Genom att använda sig av roterat ljus kan bilarna utnyttja olika polarisationsegenskaper för att bättre särskilja objekt med samma färg men olika polariseringsmönster, som att skilja mellan en människa och ett djur som en hjort.

Denna metod är fördelaktig eftersom den genererar upp till 100 gånger starkare ljus än andra metoder med vridet ljus. Nuvarande utmaning är att begränsa spannet av våglängder och vridningar. Forskare överväger att använda strukturer med vridet ljus för att skapa lasrar för specifika ändamål. Dessutom planerar de att utforska mer av det infraröda spektrumet för att förbättra kontrasten i bilder i områden med mycket brus.

Studien visar att kirala nanostrukturer kan förändra hur vi använder ljus för att bättre se och förstå vår omgivning. Denna kunskap kan leda till förbättrade och mer pålitliga autonoma teknologier.