Исследователя MIT Изготовляют Объектив 3D Облегченный Metamaterial

Published on November 16, 2012 at 6:35 AM

В много уважений, metamaterials сверхестественный. Эти manmade материалы, с их затейливо конструированными структурами, гнут электромагнитные волны в путях которые невозможны для материалов найденных в природе.

Ориентация 4.000 S-Форменных блоков формирует metamaterial объектив который волны радио фокусов с весьма точностью, и очень маленькая потерянная энергия. (Фото: Дилан Erb)

Научные Работники расследуют metamaterials для их потенциала проектировать плащи незримости - материалы которые рефрагируют свет для того чтобы спрятать предмет в простом визировании - и «супер объективы,» которые фокусируют свет за рядом оптически микроскопов к предметам изображения на детали nanoscale.

Исследователя на MIT теперь изготовляли трехмерный, облегченный metamaterial объектив волны того радио фокусов с весьма точностью. Вогнутая линза показывает вызванное свойство отрицательной рефракцией, электромагнитные волны - в этот случай, волны радио - в чувстве совершенно напротив от которого нормальная вогнутая линза работала бы.

Вогнутые линзы типично излучают волны радио как спицы от колеса. В этом новом metamaterial объективе, однако, волны радио сходятся, фокусирующ на одиночном, точном пункте - свойстве невозможном для того чтобы скопировать в естественных материалах.

Для Исаак Ehrenberg, аспирант MIT в машиностроении, прибор вызывает изображение от кино «Звездных Войн»: Звезда Смерти, космическая станция которая снимает лазерные лучи от вогнутой тарелки, лазеры сходясь к пункту для того чтобы разрушить близрасположенные планеты. Пока объектив исследователей' изготовленный не будет взрывать никакие планетарные тела в ближайшее время, Ehrenberg говорит что другие потенциальные применения для прибора, как воображение молекулярных и глубокого космоса.

«Никакой твердый блок любого материала в периодической таблице которая произведет это влияние,» Ehrenberg говорят. «Этот прибор рефрагирует волны радио как никакой другой материал найденный в природе.»

Ehrenberg опубликовало результаты его исследования в Журнале Прикладной Физики. Его соавторы на бумаге Sanjay Sarma, Цветки Форта Фреда и Профессор Цветков Форта Даниеля Машиностроения на MIT, и Bae-Ян Wu, исследователь на Исследовательской Лабаратории Военновоздушной Силы.

Формировать клетку

Свойства metamaterial внесметные определены в большинстве своей структурой - подобной к как кристаллы диаманта impart прочность. Материал может рефрагировать свет по-разному в зависимости от формы индивидуальных блоков внутри материал, и расположение тех блоков в целом.

До этой недавней бумаги, Wu и другие изучали как некоторые формы metamaterials могут повлиять на распространение электромагнитных волн. Команда пришла вверх с blocky, S-Форменной «клеткой блока» форма которой рефрагирует направления волн радио в частности. Ehrenberg использовало форму блока за основа для его вогнутой линзы, создавая грубую форму от больше чем 4.000 клеток блока, каждое только немного миллиметров широких.

Для того чтобы изготовить его конструкцию, Ehrenberg использовало 3-D печатание, здание слой объектива затейливым слоем от разрешения полимера. Он после этого помыл прочь любую выпарку с высоконапорное водоструйным и покрынную каждому слою с точным туманом меди для того чтобы дать объективу проводную поверхность.

Для того чтобы испытать объектив, исследователя установили прибор между 2 антеннами радио и измерили энергию переданную через ее. Ehrenberg нашло что большая часть из энергии могла переместить через объектив, с очень немного потерянным в пределах metamaterial - значительно улучшение в выходе по энергии при сравнении с прошлой отрицательн-рефракции конструирует. Команда также нашла что волны радио сошлись перед объективом на очень специфический этап, создавая плотное, сфокусированный луч.

Космос Воображения и за пределами

Sarma говорит что фокус сочетание из прибора «малопотертый» и плотный направлял к перспективнейший шаг к проектировать практически metamaterial объективы.

«Много явления в мире которые вы можете продемонстрировать, но ли вы можете достигнуть на маштабе вопрос,» Sarma говорит. «Мы принимали отрицательную принципиальную схему рефракции от области доказательств--принципиальной схемы к области практицизма.»

Прибор, который весит чем фунт, может быть использован для того чтобы сфокусировать волны радио точно на молекулах для того чтобы создать изображения высок-разрешения - изображения которые в настоящее время произведены используя громоздкие, тяжелые и дорогие объективы. Ehrenberg говорит что такой облегченный прибор смог также быть установлен на спутниках к звездам изображения и другим небесным светилам в космосе, «где вы не хотите принести вверх здоровенный объектив.»

Cheng Солнце, ассистент профессора машиностроения на Северо-Западный Университете, говорит что metamaterial конструкция перспективнейшая демонстрация которая может вести к более сильным, более быстрым радиосвязям.

«Малопотертую конструкцию можно рассматривать значительно шаг вперед к практическим применениям на микроволне или ряды радиочастот,» Солнце говорит.

За применения объективом', Ehrenberg говорит что свое изготовление просто и легко скопировано, позволяющ другим научным работникам расследовать 3-D metamaterial конструкции.

«Вы можете действительно полно исследовать космос metamaterials,» Ehrenberg говорит. «Целый другой размер что теперь люди будут посмотреть в.»

Источник: http://web.mit.edu

Last Update: 16. November 2012 07:50

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit