۰ نفر
۲۵ اردیبهشت ۱۳۸۸ - ۱۴:۲۷

فرش‏های تازه ساخته شده از سیلیکون، اشیاء را در طول‌موج فروسرخ نامرئی می‏کنند.

آزاده پارساپور: دو گروه متفاوت از فیزیکدانان نشان داده‏اند که فرش‏های سیلیکونی می‏توانند با مسطح نشان دادن برآمدگی‏ها در زیر نور فروسرخ، سبب پنهان شدن ظاهری اشیا و به قولی نامرئی شدن آنها شوند. به همین ترتیب، ساخت دستگاهی که بتواند با توجه به شیوه عملکرد این نوع فرش‏ها در نور معمولی هم اشیاء را از دید ما پنهان کند، کار آسانی خواهد بود.

به گزارش نیچر، این دو گروه، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در دانشگاه کورنل نیویورک، توانسته‏اند چنین فرش سبکی را با خصوصیتی منحصر به فرد تهیه کنند. در هردو پروژه، لبه‏های این فرش‏ها طوری طراحی شده‏اند که با استفاده از برآمدگی‌هایش، وقتی شیئی زیر آنها قرار گیرد، توسط این لبه‏ها صاف دیده می‏شود. پرتوهای فروسرخ توسط ماده تشکیل‌دهنده آن یعنی سیلیکون، از مسیر خود منحرف می‏شوند و به نظر می‏رسد که شعاع نور توسط آینه‌ای صاف انعکاس یافته است.

توماس زنتگراف از تیم دانشگاه کالیفرنیا می‏گوید که ابعاد این برآمدگی‏های لبه فرش حدود 3 میکرومتر است. البته لازم به ذکر است که این ویژگی فعلا فقط در مورد اشیای دو بعدی و صاف صدق می‏کند. اما با درک چگونگی مکانیزم این پدیده، در آینده می‏توان اشیای سه بعدی را نیز نامرئی کرد و همین‌طور به جای آن که مختص نور فروسرخ باشد، زیر نور طبیعی نیز می‏توان این شعبده‌بازی علمی ‏را انجام داد. ژیانگ ژانگ، از گروه دانشگاه کالیفرنیا معتقد است که همه این‏ها عملی است و تنها باید وسیله‏اش را ساخت.

پوشش‏هایی که به طور واقعی نامرئی می‏کنند متکی به متامتریال‏ها هستند. متامتریال یا ابرماده، از ترکیب مدارهای الکترونیکی ساخته شده و ترکیب داخلی ساختار آنها باعث می‏شود تا نور به اطراف یک شیء هدایت شود. اما متامتریال‏ها فقط در طول‌موج‏های بخصوصی اثر خود را نشان می‏دهند که آن هم در محدوده ریزموج طیف است.

به همین دلیل است که سال گذشته ایده ساخت چنین فرشی اول بار توسط جان پندری از امپریال کالج لندن مطرح شد. او که هم‌اکنون در تیم ژانگ فعالیت می‏کند، ایده ساخت این فرش را به میان آورد، چون به نظر او این روش ساده‏تری برای رسیدن به نامرئی شدن بود. در ژانویه 2009/ دی 1388، دیوید اسمیت از دانشگاه دوک کالیفرنیا، مقاله‌ای راجع به نسخه‌ای از این فرش منتشر کرد که نشان می‏داد فرش او در طیف وسیع‏تری از فرکانس‏های ریزموج اثر خاص خود را نمایان می‏کند. پندری معتقد است که گام بزرگی برداشته شده و حالا از ریزموج و فرکانس رادیویی به آستانه مرئی بودن رسیده‏ایم.

فرش گروه ژانگ متشکل از یک ورقه سیلیکونی به ضخامت 250 نانومتر است که یک نوار سیلیکا آن را از لایه سیلیکونی زیری‌اش جدا می‏کند. روی این ورقه، سوراخ‏هایی با ابعاد 110 نانومتر ایجاد شده است. تیم دیگر تقریبا از همین ترکیب استفاده کرده‏اند به جز در مورد سوراخ‏ها. آنها به جای سوراخ‏ها، دست به ایجاد ستون‏هایی به پهنای 50 نانومتر زده‌اند. البته در هر دوصورت، هدف از وجود سوراخ‏ها یا ستون‏های سیلیکونی، منحرف کردن امواج نور است.

محققان کالیفرنیایی می‏گویند که فرش آنها در طول موج بین 1.4 تا 1.8 میکرومتر کار می‏کند و تیم مقابل مدعی است که فرش آنها حتی پایین‏تر از این طول‌موج یعنی حدود یک میکرومتر هم کارایی دارد. با این وجود، هنوز تا رسیدن به طول موج نور مرئی، یعنی محدوده 0.4 تا 0.7 میکرومتر راه زیادی باقی است.

چون سیلیکون نور مرئی را جذب می‏کند، نیاز به ماده‏ای متفاوت داریم تا طول‌موج را کاهش دهیم. به طور مثال، می‏توان از اکسید تیتانیوم استفاده کرد تا بتوان خطای دید را ایجاد و نامرئی شدن را به بیننده تلقین کرد. بعد از آن، نوبت به ساخت فرشی می‏رسد که در سه بعد قابل استفاده باشد که این امر پیچیدگی بیشتری دارد.

اما در هرحال، فرش سیلیکونی موجود هم در نوع خودش مفید و به دردبخور است. یکی از کاربردهای اصلی لایه‏های سیلیکونی در صنعت نیمه‌رساناها است. به خصوص در مدارهایی که نور و قطعات الکترونیکی را به هم متصل می‏کند؛ مثلا در کامپیوترهای نوری. استفاده دیگر آن در ریزپردازنده‏های سیلیکونی است که در مقیاس نانو از آنها استفاده می‏کنیم و همچنین در ماسک‏های لیتوگرافی و مدارهای چاپی.

در نهایت، به بازی گرفتن امواج نور و پدید آوردن خطای چشم در این مرحله می‏تواند مصارف علمی ‏زیادی داشته باشد اما این که بتوانیم یک شیء را به طور کامل و به معنای واقعی از نظرها پنهان کنیم، همچون گذشته خواب و خیال است؛ و شاید سوژه داستان‏ها و فیلم‏های تخیلی.

کد خبر 8371

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
2 + 12 =

نظرات

  • نظرات منتشر شده: 1
  • نظرات در صف انتشار: 0
  • نظرات غیرقابل انتشار: 0
  • بی نام DE ۰۸:۳۷ - ۱۳۸۸/۰۲/۲۶
    0 0
    you mean surely 0.4 to 0.7 micro meter