Amerikas Savienoto Valstu zinātnieki ir izdomājuši, kā piespiest parasto lāzera staru iziet cauri blīvām miglas vai baltām sienām, īpašā veidā mainot tā impulsu telpisko struktūru. "Recepte" šādu lāzera instalāciju izveidošanai tika prezentēta žurnālā Nature Photonics.
Pēdējos gados zinātnieki aktīvi strādā pie sīkrīku izveides, kas ļauj redzēt caur sienām un ieskatīties nepieejamās telpas stūros. Piemēram, 2015. gada oktobrī MIT fiziķi iemācījās skatīties caur sienām un redzēt cilvēku siluetus, izmantojot parastos WiFi raidītājus un uztvērējus, un viņu kolēģi Skotijā izveidoja kameru, kas varēja “palūrēt ap stūriem”.
Kao un viņas kolēģi izgatavoja vēl vienu šāda veida ierīci, "iemācot" lāzera staru iziet cauri miglai un visiem citiem necaurspīdīgiem objektiem, kas nevis absorbē, bet atspoguļo gaismu, novērojot, kā gaismas daļiņu stars mijiedarbojās ar plānu balta materiāla sienu.
Zinātniekus interesēja, kāda fotonu daļa joprojām izkļūst cauri šādiem šķēršļiem, izvairoties no sadursmēm ar elektroniem, pārvietojoties caur necaurspīdīgu un izkliedējošu barotni, un kādas staru īpašības ietekmē to skaitu.
Lai to izdarītu, Jēlas fiziķi novietoja divas ultrajutīgas matricas aiz saspiesta cinka oksīda nanodaļiņu loksnes, kas spēlēja šīs sienas lomu, un sāka uzraudzīt, cik daudz gaismas iziet cauri dažādām tās sekcijām.
Kao un viņas komanda šos eksperimentus veica, izmantojot tā saucamo telpiskās gaismas modulatoru - īpašu optisko ierīci, kas ļauj elastīgi kontrolēt elektromagnētisko viļņu staru telpisko struktūru. Tā līdzinieki ir atrodami jebkurā projektorā un daudzos zinātniskos instrumentos.
Izrādījās, ka telpiskie modulatori var iestatīt gaismas staru tādā veidā, ka tas sāk iziet cauri necaurspīdīgiem objektiem. Tas notiks, ja tā struktūra noteiktā veidā atbildīs sava veida "kanālu" platumam starp atomiem un elektroniem, caur kuriem gaisma var brīvi kustēties.
Ar šādu parametru izvēli, kā atzīmē pētnieki, lāzera stars pārtrauca izkliedi, un tā jauda palielinājās 4,5 reizes. Līdzīgā veidā, pēc viņu teiktā, tā izturēsies ne tikai, saskaroties ar sienu, bet arī ar miglu vai citiem izkliedējošiem līdzekļiem.
Reklāmas video:
Cao un viņas kolēģi cer, ka viņu atklājums radīs automobiļu lampas, kas darbosies visos laika apstākļos, lāzerus, kas medicīnisko operāciju un zinātnisko eksperimentu veikšanai var iekļūt dzīvnieku un cilvēku ķermeņa audos, un daudzas citas noderīgas optiskās ierīces.