נמצאה שיטה המגבירה משמעותית את כוחות האינטראקציה האופטית. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

נמצאה שיטה להגברה משמעותית של כוחות האינטראקציה האופטית

19.10.2017

ידוע שאור הוא זרם של פוטונים. ואם שני מובילי אור, מוליכים סיבים אופטיים, למשל, ממוקמים בסמיכות זה לזה, אז תנועת הפוטונים גורמת למובילי האור הללו למשוך או לדחות זה את זה. השפעה זו של מוליכים נובעת ממה שנקרא כוחות אינטראקציה אופטיים, אך השפעתם חלשה ביותר על מנת לשמש בפועל.

פיזיקאים מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה ומהאוניברסיטה החופשית של בריסל מצאו שיטה להגדיל באופן משמעותי את הכוח האופטי. שיטה זו פותחת הזדמנויות רבות עבור מדענים בתחום הננוטכנולוגיה, בפיתוח מכשירים וחיישנים אופטואלקטרוניים חדשים.

על מנת לגרום לאור להתנהג בצורה חדשה לחלוטין, פיתחו מדענים מדריכי אור העשויים מחומר מלאכותי, שמבנהו מאפשר להם "להערים" על פוטונים. המבנה של החומר הזה מאלץ את כל הפוטונים של זרם האור להזיז ולנוע, ומתרכזים רק ליד צד אחד של מוליך הגל. כאשר פוטונים הנעים במוליך גל סמוך עושים את אותו הדבר, אז בסידור הדדי מסוים של מוליכי הגל, כוח האינטראקציה ביניהם גדל בפקטור של 10.

"לתמונות בדרך כלל לא אכפת באיזה חלק של מוליך הגלים הם נוסעים", אומר פיליפ טאסין, פרופסור באוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה.

ניתן להשתמש בעלייה בריכוז הפוטונים בשולי מוליך גל ועלייה בכוחות האינטראקציה בין מוליכי גל ליצירת ננו-מנועים זעירים. ננו-מנועים כאלה, המופעלים על ידי אנרגיית אור, יכולים לספק עבודה של ננו-מנגנונים המבצעים עבודות שונות, מיון תאים חיים וננו-חלקיקים, למשל, וננו-רובוטים הפועלים ישירות בתוך גוף האדם.

"שיטת ריכוז הפוטונים פותחת אפשרויות חדשות לשימוש במובילי גל כ'שרירים מלאכותיים' של מכונות זעירות", אומר וינסנט גיניס, מדען באוניברסיטה החופשית של בריסל. משנה באופן דרסטי את עקרונות התנהגות האור ואת הפרמטרים הבסיסיים שלו. וכן, אני מקווה, שנוכל למצוא הרבה יותר יישומים לאור, "משתנים" על ידי החומרים שדרכם הוא נע בזמן נתון."

<< חזרה: אמון תלוי בקול 19.10.2017

>> קדימה: סמארטפון 5G ראשון 18.10.2017

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים 07.05.2024

משחקי מחשב הופכים לצורת בידור פופולרית יותר בקרב בני נוער, אך הסיכון הקשור להתמכרות למשחקים נותר בעיה משמעותית. מדענים אמריקאים ערכו מחקר כדי לקבוע את הגורמים העיקריים התורמים להתמכרות זו ולהציע המלצות למניעתה. במהלך שש שנים, עקבו אחר 385 בני נוער כדי לגלות אילו גורמים עלולים לגרום להם להתמכרות להימורים. התוצאות הראו ש-90% ממשתתפי המחקר לא היו בסיכון להתמכרות, בעוד ש-10% הפכו למכורים להימורים. התברר שהגורם המרכזי להופעת התמכרות להימורים הוא רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית. בני נוער עם רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית אינם מגלים עניין בעזרה ובתמיכה של אחרים, מה שעלול להוביל לאובדן הקשר עם העולם האמיתי ולהעמקת התלות במציאות מדומה שמציעים משחקי מחשב. בהתבסס על תוצאות אלה, מדענים ... >>

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חלב גמלים יהיה תרופה 18.06.2012

חוקרים למדו כיצד ליצור עוברי גמלים מהונדסים, אשר יאפשרו בעתיד לקבל חלב מבעלי חיים אלו המועשר בחלבונים טיפוליים שונים.

יכולתם של גמלים להסתגל לתנאי סביבה קיצוניים ועמידותם למחלות הפכו את החיות הללו למרכיב אינטגרלי של תרבויות מדבריות. מדענים במרכז להתרבות גמלים בדובאי מאמינים שעם מעט עזרה אנושית, גמלים יכולים להפוך למקור לתרופות זולות. הם פיתחו שיטה ליצירת עוברי גמלים מהונדסים שהתאים שלהם נושאים גנים הדומים מאוד לאלו של בני אדם. נכון לעכשיו, חוקרים פועלים להגברת הסבירות להשתלה מוצלחת של עוברים כאלה ולהולדת גמלים מן המניין. השלב הבא של העבודה יהיה החדרת גנים אנושיים לתאים של עוברים מהונדסים גנטית.

מדענים מאמינים שהצעד שהם נקטו הוא מכריע, וכל השאר הוא עניין של טכנולוגיה. בנוסף לגנים האנושיים, הם מתכננים ללמוד כיצד להכניס גנים ממינים אחרים, כמו פרות, לגנום הגמלים, מה שיגדיל את כמות ההנקה.

נכון להיום, חלבונים טיפוליים כמו אינסולין מיוצרים באמצעות תרביות חיידקים במעבדה. קבלתם כחלק מחלב גמלים תפחית משמעותית את עלויות הייצור ותגדיל את זמינות התרופות לאנשים ברחבי העולם. היזמים מאמינים כי יצטרכו כחמש שנים נוספות כדי להשיק ייצור המוני של חלב גמלים מרפא.

כמו כן, מצוין כי, אולי בעתיד, הגישה המפותחת תהפוך את הגמלים למועמדים אידיאליים לגידול איברים אנושיים להשתלה.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר