布法罗大学的研究人员已经开发出一种捕获彩虹的改进方法。研究人员说,光子学的突破很可能会导致太阳能,隐身技术以及其他研究领域的显着改善。
研究人员创建了一个“双曲线超材料波导”,用于分离和吸收垂直方向上不同位置的光的频率,如上图所示。它实际上是一个微芯片,由超薄“金属和半导体和/或绝缘体”的交替层组成。然后,交替的图层将捕获彩虹。
UB电气工程学助理教授乔巧强说:“电磁吸收器已经研究了很多年,尤其是对于军用雷达系统。”“目前,研究人员正在开发基于光学上较厚的半导体或碳纳米管的紧凑型光吸收器。然而,在具有可调吸收带的超薄膜中实现理想的吸收器仍然是一项挑战。”
“我们正在开发超薄薄膜,该薄膜将减慢光的传播速度,从而提高吸收效率,从而解决长期以来存在的挑战。”光子以极高的速度运动,使其很难“驯服”。以前已经通过利用轻的低温气体使光子变慢而取得了一些成功,但这在实验室之外是不可行的。因此,研究人员开始探索其他方式,也就是他们遇到了“在不同深度的金属表面上形成纳米级尺寸的凹槽”的情况。该系统有效,但仍然存在一些局限性,主要与效率有关。
但是双曲线超材料波导不受这些限制,只是大面积的图案化膜非常有效。“它被称为具有亚波长特征的人造介质,其频率表面是双曲面的,这使其可以捕获不同频率的各种波长,包括可见光,近红外,中红外,太赫兹和微波。”
研究人员对此感到非常兴奋,因为它的潜在用途广泛,这可能会导致太阳能电池板技术的发展,“它在中红外光谱区域特别有用,可以用作日落后回收热量的设备的吸热器。”而且在隐身技术中有无数的潜在用途,这可以帮助使雷达看不到物体。
关于新方法的研究刚刚于2月13日发表在《科学报告》杂志上。
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