Home » Știință » Oamenii de știință au creat un nou tip de cristal „fotonic” al timpului

Oamenii de știință au creat un nou tip de cristal „fotonic” al timpului

Publicat: 17.04.2023

Oamenii de știință continue să descopere detalii interesante despre unele materiale ciudate cunoscute sub numele de cristale de timp.

Acum, o nouă varietate ar putea contribui la aprofundarea înțelegerii noastre despre această stare deconcertantă a materiei. La fel cum cristalele obișnuite sunt atomi și molecule care se repetă pe un volum de spațiu, cristalele de timp sunt colecții de particule care „ticăie” în tipare pe o durată de timp în moduri care, inițial, par să sfideze știința.

Teoretizate în 2012, înainte de a fi observate în laborator pentru prima dată doar patru ani mai târziu, cercetătorii s-au ocupat de manipularea structurilor pentru a cerceta fundamentele mai profunde ale fizicii particulelor și pentru a descoperi potențiale aplicații. În acest ultim studiu, a fost creat un nou tip de cristal „fotonic” al timpului.

Funcționând la frecvențe de microunde, acesta este capabil să ordoneze și să amplifice undele electromagnetice, promițând aplicații viitoare în sistemele de comunicații fără fir, în dezvoltarea laserilor și în circuitele electronice.

Indicii despre această stare a materiei

„Într-un cristal de timp fotonic, fotonii sunt aranjați într-un model care se repetă în timp”, spune autorul principal Xuchen Wang, un nanoinginer de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe din Germania. „Acest lucru înseamnă că fotonii din cristal sunt sincronizați și coerenți, ceea ce poate duce la interferențe constructive și la amplificarea luminii”.

În plus, echipa de cercetători a constatat că undele electromagnetice care călătoresc de-a lungul suprafețelor pot fi amplificate la fel ca și undele din mediul înconjurător.

În centrul studiului, publicat în Science Advances, se află o abordare 2D bazată pe foi ultra-subțiri de materiale artificiale cunoscute sub numele de metasuprafețe. Anterior, cercetările privind cristalele fotonice de timp au fost efectuate prin intermediul materialelor 3D în vrac: fabricarea și studierea acestor materiale este extrem de dificilă pentru oamenii de știință, dar trecerea la 2D înseamnă o cale mai rapidă și mai ușoară de a experimenta – și de a afla cum ar putea fi aplicate aceste cristale în lumea reală.

Ce sunt cristalele de timp?

Deși sunt mai simple decât structurile 3D complete, acestea împărtășesc unele caracteristici importante cu cristalele fotonice de timp și pot imita comportamentul acestora – inclusiv modul în care interacționează cu lumina.

Este pentru prima dată când s-a demonstrat că aceste cristale de timp fotonice amplifică lumina în acest mod special și într-o măsură atât de semnificativă.

„Am constatat că reducerea dimensiunii de la o structură 3D la una 2D a facilitat semnificativ implementarea, ceea ce a făcut posibilă realizarea în realitate a cristalelor fotonice de timp”, spune Wang.

Deși aplicațiile din lumea reală sunt încă departe, abordarea utilizării metasuprafețelor 2D ca modalitate de a produce și examina cristalele fotonice de timp va face ca acest tip de cercetare să fie mult mai simplu în viitor, scrie ScienceAlert.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Universul este mai cald decât ar trebui. Să fie de vină fotonii întunecați?

Noi indicii despre materia întunecată. Ar putea fi formată din fotoni întunecați?

Un experiment eşuat deschide calea către identificarea fotonilor întunecaţi

Fizicienii de la MIT au realizat o formă bizară de lumină ”moleculară” cu trei fotoni

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
Uniunea Europeană a majorat puternic importurile de gaze naturale din Rusia
Uniunea Europeană a majorat puternic importurile de gaze naturale din Rusia
40.000 de oameni au pornit o revoluţie care a schimbat cu totul soarta unui mare stat european
40.000 de oameni au pornit o revoluţie care a schimbat cu totul soarta unui mare stat european
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie mai relaxante
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie ...
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Un medicament injectabil pentru bronzare ar putea face mult mai mult rău decât bine
Un medicament injectabil pentru bronzare ar putea face mult mai mult rău decât bine
Cercetătorii au descoperit ce se ascunde în spatele celor mai întunecate impulsuri ale oamenilor
Cercetătorii au descoperit ce se ascunde în spatele celor mai întunecate impulsuri ale oamenilor