Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (Caltech) pētnieki ir izstrādājuši veidu, kā pacelt un paātrināt objektus, izmantojot tikai gaismu, izveidojot īpašus nanoskaldu modeļus uz to virsmām.
Neskatoties uz to, ka darbs līdz šim ir bijis tikai teorētisks, tas ir solis ceļā uz tāda kosmosa kuģa attīstību, kurš tuvāko planētu ārpus Saules sistēmas var sasniegt tikai 20 gadu laikā, par degvielu izmantojot tikai gaismu. Raksts, kurā aprakstīts pētījums, tika publicēts žurnālā Nature Photonics.
Pirms gadu desmitiem tā dēvēto optisko pincešu izstrāde ļāva zinātniekiem kustēties un manipulēt ar maziem objektiem, piemēram, ar nanodaļiņām, izmantojot gaismas spiedienu no precīzi noregulēta lāzera gaismas stara. Šis darbs noveda Artūru Aškinu uz 2018. gada Nobela prēmiju fizikā. Tomēr ar optiskajiem pincetēm var manipulēt tikai ar ļoti maziem objektiem un ar ļoti nelielu attālumu.
“Stenda bumbiņu var pacelt ar pastāvīgu gaisa plūsmu no matu žāvētāja,” skaidro galvenā autore Ognjen Ilic. "Bet tas nebūtu strādājis, ja galda tenisa bumba būtu pārāk liela vai ja tā būtu pārāk tālu no matu žāvētāja utt."
Inženierijas optiskā anizotropija pašstabilizējošām manipulācijām / Atwater laboratorija.
Saskaņā ar jaunu pētījumu gaismas stars var manipulēt ar dažādu formu un izmēru objektiem, sākot no mikrometriem līdz metriem. Galvenais ir radīt īpašus nanomērogu modeļus uz objekta virsmas. Šīs struktūras mijiedarbojas ar gaismu tādā veidā, ka objekts, pakļaujoties tai, var izlīdzināties, radot atjaunojošu mirkli, lai paliktu gaismas starā. Objektam vairs nevajadzēs precīzi fokusētus lāzera starus, jo raksti uz tā virsmas ir izveidoti, lai "šifrētu" stabilitāti. Turklāt gaismas avots var atrasties miljoniem kilometru attālumā no objekta.
“Mēs esam izstrādājuši metodi, kas var pacelt makroskopiskus objektus,” saka Harijs Atvids. - Šo paņēmienu var izmantot ļoti interesantā veidā - kā līdzekli jaunās paaudzes kosmosa kuģa paātrināšanai. Mēs joprojām esam tālu no tā izveidošanas, bet mēs šobrīd pārbaudām šos principus."
Teorētiski šādu kosmosa kuģi varētu pārklāt ar nepieciešamajām nanoskalu struktūrām un pēc tam paātrināt, izmantojot uz zemes bāzētu lāzera gaismu. Bez degvielas uz kuģa tas spēs sasniegt ļoti lielus, pat relativistiskus, ātrumus un, iespējams, pat citas zvaigznes.
Reklāmas video:
Pēc Atwater teiktā, šo tehnoloģiju var izmantot uz Zemes, lai ātri iegūtu daudz mazākus objektus, piemēram, iespiedshēmas plates.
Vladimirs Guilēns
