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
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
Test de cultură generală. Din ce sunt făcuți atomii?
Test de cultură generală. Din ce sunt făcuți atomii?
Optica cuantică ar putea transforma un fenomen vizual rar într-un test de vedere
Optica cuantică ar putea transforma un fenomen vizual rar într-un test de vedere
Zelenski anunță una dintre cele mai importante schimbări politice din Ucraina din ultimul an
Zelenski anunță una dintre cele mai importante schimbări politice din Ucraina din ultimul an
Germania finanțează achiziția a 50.000 de drone de atac pentru Ucraina
Germania finanțează achiziția a 50.000 de drone de atac pentru Ucraina
BMW acuză Rusia că fabrică mașini la uzina din Kaliningrad fără permisiunea sa
BMW acuză Rusia că fabrică mașini la uzina din Kaliningrad fără permisiunea sa
Prima Constituţie română elaborată fără influenţă străină
Prima Constituţie română elaborată fără influenţă străină
Aproape 2 milioane de persoane, evacuate din calea taifunului Bavi
Aproape 2 milioane de persoane, evacuate din calea taifunului Bavi
O funcție controversată lansată recent pe Instagram a fost retrasă de Meta
O funcție controversată lansată recent pe Instagram a fost retrasă de Meta
Record mondial la concertul rapperului american Pitbull de la Londra
Record mondial la concertul rapperului american Pitbull de la Londra