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
Ce este ucronia? Genul literar care își imaginează o istorie alternativă
Ce este ucronia? Genul literar care își imaginează o istorie alternativă
De ce înșală oamenii? Știința infidelității și povestea unui cuvânt cu rădăcini latine
De ce înșală oamenii? Știința infidelității și povestea unui cuvânt cu rădăcini latine
Zahărul îi face hiperactivi pe copii? Ce spun studiile despre unul dintre cele mai răspândite mituri
Zahărul îi face hiperactivi pe copii? Ce spun studiile despre unul dintre cele mai răspândite mituri
Credite de nevoi personale cu dobândă fixă în România: cum compari băncile în 2026 (P)
Credite de nevoi personale cu dobândă fixă în România: cum compari băncile în 2026 (P)
Când zăpada nu este din apă: spectacolul înghețat și roșiatic de pe Pluto
Când zăpada nu este din apă: spectacolul înghețat și roșiatic de pe Pluto
Bombă de 100 de kilograme, descoperită într-un cartier din Berlin
Bombă de 100 de kilograme, descoperită într-un cartier din Berlin
Ce pregătește Pentagonul în privința trupelor americane din Europa?
Ce pregătește Pentagonul în privința trupelor americane din Europa?
Mănăstirea care „atârnă” la 1.200 de metri altitudine. Ce spun legendele despre acest lăcaș de cult?
Mănăstirea care „atârnă” la 1.200 de metri altitudine. Ce spun legendele despre acest lăcaș de cult?
Cum l-a împiedicat Biserica pe Goethe să devină jurist
Cum l-a împiedicat Biserica pe Goethe să devină jurist
O importantă descoperire arheologică ar fi fost făcută pe un șantier din București
O importantă descoperire arheologică ar fi fost făcută pe un șantier din București
Românii, mai puțin dispuși decât europenii să plătească pentru vizionarea de filme online
Românii, mai puțin dispuși decât europenii să plătească pentru vizionarea de filme online
Stocuri neobișnuit de mici la gaze naturale în Europa. Care este situația României?
Stocuri neobișnuit de mici la gaze naturale în Europa. Care este situația României?
Polonia „nu dorește” arme nucleare pe teritoriul său, a transmis ministrul adjunct al Apărării
Polonia „nu dorește” arme nucleare pe teritoriul său, a transmis ministrul adjunct al Apărării
Cine controlează, de fapt, un cântec: o scurtă istorie a drepturilor muzicale
Cine controlează, de fapt, un cântec: o scurtă istorie a drepturilor muzicale
Muzica country are o istorie mult mai surprinzătoare decât ai crede! De la influențe africane și cântăreți de operă până la artiști pe care industria i-a uitat
Muzica country are o istorie mult mai surprinzătoare decât ai crede! De la influențe africane și cântăreți de operă ...
Tim Curry, actorul care a făcut din personaje imposibile roluri de neuitat
Tim Curry, actorul care a făcut din personaje imposibile roluri de neuitat
Civilizațiile antice din mitologia greacă purtau bijuterii create din meteoriți
Civilizațiile antice din mitologia greacă purtau bijuterii create din meteoriți
Oamenii de știință au injectat, în premieră, mitocondrii din piciorul unei femei, în ochi
Oamenii de știință au injectat, în premieră, mitocondrii din piciorul unei femei, în ochi