`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Мотор со световым приводом

+99
голосов

Исследователи из Лоуренсовской национальной лаборатории в Беркли и Калифорнийского университета (UC) создали первый нанометровый световой мотор, частота оборотов и направление вращения которого управляется частотой падающего света.

«Мы продемонстрировали плазмонный мотор размером всего 100 нм, который при облучении линейно поляризованным светом может генерировать достаточный вращающий момент, чтобы приводить во вращение кварцевый диск в 4 тыс. раз больший, - сказал Сян Чжан (Xiang Zhang), директор Центра науки и техники UC, который возглавляет исследования. – Мы можем также создать когерентный массив таких моторов с бóльшим вращающим моментом».

Успешность разработки обязана тому факту, что сила, прикладываемая к материалу светом может быть более эффективна в металлических наноструктурах, когда частота падающего света совпадает с частотой плазмонов – поверхностных электронных волн. Чжан с коллегами сделали свастикоподобный наномотор из золота, структура которого обеспечивала максимальное взаимодействие между светом и материалом.

«Планарные свастикоподобные структуры из золота могут рассматриваться как комбинация четырех маленьких LC-цепей, для которых резонансная частота определяется геометрией и диэлектрической постоянной металла, - сказал Чжан. – Прикладываемый вращающий момент является результатом исключительно симметрии структуры и взаимодействия с падающим светом».

Давно известно, что фотоны в пучке света несут как линейный (импульс), так и угловой моменты, которые могут передаваться материальному объекту. Оптические пинцеты и ловушки, к примеру, базируются на прямой передаче импульса. В 1936 г. физик из Принстона Ричард Бет (Richard Beth) продемонстрировал, что угловой момент, – спиновый или орбитальный – измененный рассеянием или поглощением света, может создавать вращающий момент в объекте. Предыдущие попытки использовать передачу углового момента для вращения мотора были затруднены слабостью взаимодействия между фотонами и материалом.

Управление направлением вращения стало возможным благодаря тому, что свастикоподобная структура, имеющая четыре плеча, поддерживает две резонансные длины волн: 810 нм и 1700 нм. При освещении линейно поляризованным гауссовым пучком света лазера с более короткой длиной волны плазмонный мотор вращался против часовой стрелки с частотой 0,3 Гц, а при освещении подобным же пучком с большей длиной волны – с той же частотой, но в противоположном направлении.

Мотор со световым приводом

При длине волны 810 нм оптические силы воздействуют на внешнюю сторону «крыльев» (рис. слева), вызывая вращение против часовой стрелки. При длине волны 1700 нм свет проходит через щели и воздействует на плечо, приводя к вращению в противоположную сторону.

+99
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Вот теперь понятно происхождение свастики, - точно от пришельцев, у которых были световые моторы, и они так рассказали их принцип действия древним индусам...

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT