Наука и технологии: израильские исследователи нашли способ создавать и контролировать неуловимые терагерцевые волны

| Лайв им. oldkadet

 

Эти электромагнитные волны обладают уникальной способностью видеть сквозь и идентифицировать материалы; Ученым Тель-Авивского университета удается изготовить их в лаборатории

9 января 2020

SHOSHANNA SOLOMON

 

Группа исследователей из Тель-Авивского университета говорит, что они разработали новый способ создания и управления терагерцовыми волнами, неуловимым типом электромагнитных волн, с использованием нанометрических материалов.

 

Эти волны могут использоваться для создания устройств с расширенными возможностями визуализации, которые могут видеть сквозь непрозрачные материалы, такие как пластик или бумага, идентифицировать небольшие структуры и их состав или просматривать слои краски в произведениях искусства, утверждают исследователи.

 

 

Ученые считают, что волны терагерца очень важны из-за их уникальной способности взаимодействовать с материалами: это делает их полезными для точной идентификации различных материалов.

 

Кроме того, терагерцевые волны могут проходить через материалы и объекты, которые кажутся непрозрачными для других длин волн, и, таким образом, могут использоваться для обнаружения скрытых объектов и даже выявления их состава.

 

Несмотря на их большое значение, однако, способность производить и контролировать волны терагерцового диапазона была очень ограничена по сравнению с другими формами излучения.

 

 

Теперь исследователи из Центра нанонауки и нанотехнологий TAU говорят, что они создали нанометрические поверхности, известные как мета-поверхности, которые обеспечивают «новаторское» и «беспрецедентное производство и контроль терагерцевых волн».

Нанометрические материалы были разработаны в наноразмерной электрооптической лаборатории на кафедре физической электроники TAU ее руководителем профессором Талом Элленбогеном и студентами-исследователями Шей Керен-Зур, Мэй Тал и Эвиатар Минерби в сотрудничестве с профессором Дэниелом Миттлманом из Университет Брауна в США и доктор Шарли Флейшер из Химической школы TAU. 

Лаборатория наноразмерной электрооптики в университете фокусируется на взаимодействии света и наноматериалов.

Результаты были недавно опубликованы в Nature Communications и Nano Letters и будут представлены в начале февраля на международной выставке фотоники и лазера SPIE Photonics West в Сан-Франциско.

 

 

Радиоволны и микроволны — это длинные электромагнитные волны; свет, рентгеновские и инфракрасные лучи — это короткие электромагнитные волны. Между короткими и длинными волнами в электромагнитном спектре располагаются другие виды электромагнитных волн — терагерцевые волны, которые короче радиоволн и длиннее инфракрасных волн.

Короткие и длинные электромагнитные волны уже имеют много применений благодаря способности технологии производить их и контролировать их. Но хотя современная технология может создавать оптические волны или радиоволны, она не может создавать терагерцевые волны.

Наноструктурированные материалы, разработанные исследователями TAU, активируются, излучая на них ультракороткие импульсы инфракрасного света, и эти метаматериалы затем генерируют терагерцевые волны.

Генерируя в своем заявлении университет, метаматериалы предоставляют новый многообещающий инструмент для терагерцовой науки и приложений, создавая специализированные волны терагерца.

Исследователи создали чипы, покрытые миллионами нанометровых золотых антенн (1 нанометр = 1 миллиардная часть метра), которые получают свет от лазеров, излучающих ультракороткие инфракрасные импульсы, а затем преобразуют энергию и передают терагерцевые импульсы. 

Управляя антеннами на мета-поверхностях, исследователи показали, что они могут управлять пространственной и временной формой терагерцового импульса таким образом, который никогда ранее не был возможен.

«Демонстрация, которую мы провели в лаборатории, открывает новые горизонты, потому что использование нанометрических материалов и возможность производить из них свет контролируемым образом», — сказал Элленбоген в своем заявлении. 

Это добавляет «важные технологические инструменты и новые возможности, что делает исследования в этой области большим шагом вперед».

«Способность полностью контролировать пространственную форму и другие свойства терагерцовых волн, как продемонстрировано в исследовании, позволяет разрабатывать и внедрять передовые методы визуализации и новые методы микроскопии и спектроскопии», — добавил он. 

«Таким образом, например, они улучшат способность обнаруживать издалека без химических лабораторных испытаний состав и пространственную структуру материалов. 

 

Это позволит, например, легко обнаружить поддельные лекарства и взрывчатку ».

 

Проект получил финансирование от Европейского исследовательского совета (ERC) и Министерства науки и технологий Израиля.

 

Читай самое интересное в  ЛАЙВ ИМ. OLDKADET:

Разделы постоянно обновляется и добавляются новые публикации

Цикл История:

Израильские стартапы:

Израиль сегодня:

Медицина и здравоохранение:

Цикл фоторепортажей:

Новости сегодняшнего дня: 

Сельское хозяйство. Израиль:

Наука и технологии:

Культура и традиции:

Новости спорта. Израиль:

Космос:

Военное обозрение:

Образование. Бизнес. Эмиграция. История успеха:

 

Ранее в ЛАЙВ ИМ. OLDKADET:

 

Наука и технологии: 9 израильских разработок вошли в 100 лучших мировых изобретений 2019 года

Наука и технологии: впервые: машина без водителя совершает самостоятельную поездку по Иерусалиму

Наука и технологии: израильские студенты получили награду за приготовление меда без пчел

Наука и технологии: В Израиле придумали, как добывать воду из воздуха

Наука и технологии: Израиль впервые вошел в мировую топ-десятку по инновациям

Наука и технологии: единственный израильский финалист выиграл международный конкурс «Наука» в 2019 году

20 израильских компаний вызвали сенсацию на крупнейшей в мире выставке технологий в Лас-Вегасе CES 2020

Израиль сегодня: 15 крупнейших грандиозных экзитов — продаж в истории Израиля

Израиль в первой десятке самых инновационных стран мира. Цикл репортажей: жизнь Израиля.

Цикл репортажей: жизнь Израиля. Алмазные войны в Израиле: кто боится искусственных бриллиантов

17.Новости сегодняшнего дня: израильский институт имени Вайцмана в тройке лучших в мире

Цикл репортажей: жизнь Израиля. выпуск №6. Магазины будущего уже в Израиле: от «умных» витрин до автоматических супермаркетов

Цикл репортажей: жизнь Израиля. выпуск №5. В Тель-Авиве заработал завод по производству топлива из мусора

12.Новости сегодняшнего дня. Кто собирается помочь Нью-Йорку стать кибер столицей? Израиль, конечно.

2.Цикл культура: «Здесь тратят по 3−5 тысяч долларов в месяц». Как белоруска начала новую жизнь в Израиле

Новости сегодняшнего дня. В Израиле проходит крупнейшая оборонная выставка Средиземноморья ISDEF 2019

Цикл репортажей: Израиль-Экономика.Темпы роста экономики Израиля составили 5,2%.

Ford откроет инновационный центр в Израиле

 

Об авторе
optimist
0 0 41 0
Автор oldkadet Рейтинг -2.49 Сила 10.91
Блог Лайв им. oldkadet 0 362 RSS

0 комментариев

Добавить комментарий