​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) в составе международного научного коллектива продлили жизнь особого состояния света, возникающего на границе холестерического жидкого кристалла и слоистой среды. Это поможет создавать устройства для взятия медицинских анализов в домашних условиях. Результаты исследования опубликованы в журнале Crystals.

Оптическое состояние, исследованное научной группой — это сгусток света, который образуется на границе двух различных сред, исполняющих роль зеркал. За счет множественного переотражения в этих зеркалах свет попадает в своеобразную "ловушку" и оказывается "запертым" на границе.

Так, при падении света на границу среды, появляются отраженные и преломленные лучи. В случае предельного угла полного отражения может возникать луч, скользящий вдоль границы - световая поверхностная волна.

"В отличие от других поверхностных волн, в случае луча, падающего перпендикулярно поверхности, волна останавливается и не переносит энергию вдоль границы. Такое явление называют таммовским оптическим состоянием", - рассказал руководитель научной группы, профессор кафедры теоретической физики и волновых явлений СФУ Степан Ветров.

Остановившийся свет получилось закрутить как юлу, с помощью холестерического жидкого кристалла. Этот жидкий кристалл не обладает зеркальной симметрией, потому что состоит из ориентированных продолговатых молекул, направление которых закручивается в спираль, подобно винтовой лестнице.

Получившийся "световой волчок" живет дольше обычных волн. Ученые дали ему название - хиральное оптическое таммовское состояние.

"Очень важно, что новое состояние оказалось относительно долгоживущим - оно длится пикосекунды. За это время свет успевает отразиться от зеркал тысячи раз. Рассчитываем, что наши исследования помогут со временем создать новые типы микролазеров и биосенсоров", - прокомментировала доцент кафедры физики СФУ Наталья Рудакова.

По словам ученых, полученные биосенсорные системы будут чрезвычайно высокочувствительными, что позволит проводить анализ крови на дому и получать быстрый, точный результат. И это не все из возможных новинок, которые могут войти в нашу действительность благодаря открытию физиков.

Совместно с СФУ в исследовании принимали участие ученые из Института физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН и Национального университета Чиао-Тун (Тайвань).

Источники

Запертый сгусток света поможет в создании устройства для анализов на дому
News2world.net, 20/11/2019
Запертый сгусток света поможет в создании устройства для анализов на дому
РИА Новости, 20/11/2019
Запертый сгусток света поможет в создании устройства для анализов на дому
Новости@Rambler.ru, 20/11/2019
"Остановленный" свет поможет усовершенствовать медицинские сенсоры
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 21/11/2019
"Остановленный" свет поможет усовершенствовать медицинские сенсоры
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 21/11/2019
Ученые СФУ совместно с коллегами из ИФ СО РАН и из-за рубежа научились "останавливать" свет
Научная Россия (scientificrussia.ru), 29/11/2019
Ученые СФУ совместно с коллегами из ИФ СО РАН и из-за рубежа научились "останавливать" свет
1k.com.ua, 29/11/2019
Ученые СФУ совместно с коллегами из ИФ СО РАН и из-за рубежа научились "останавливать" свет
Seldon.News (news.myseldon.com), 28/11/2019
Ученые СФУ научились "останавливать" свет
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 29/11/2019
"Остановленный" свет поможет усовершенствовать медицинские сенсоры
Nanonewsnet.ru, 01/12/2019
Красноярские и зарубежные ученые изучили особое состояние света
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 02/12/2019

Похожие новости

  • 15/12/2017

    Химики создали новый класс люминофоров для электронной промышленности

    ​Международный коллектив химиков из Китая, России и Японии синтезировал новое кристаллическое вещество на основе оксидов редкоземельных металлов, а также описал его структуру и свойства. Расшифровка рентгенограммы нового соединение установила, что он относится к новому, ранее неизвестному классу.
    1227
  • 19/09/2017

    Квантовые симуляторы: как ученые создают искусственные миры

    ​Представьте, что вы хотите рассмотреть быструю, но хрупкую бабочку. Пока она порхает, детально изучить ее довольно трудно, поэтому нужно взять ее в руки. Но как только она оказалась в ваших ладонях, крылышки смялись и потеряли цвет.
    1174
  • 16/09/2016

    Красноярские ученые разрабатывают аппаратуру для автоматизации космических испытаний

    Ученые и специалисты Сибирского федерального университета разработали программно-аппаратный комплекс, предназначенный для проверки бортового оборудования космических аппаратов в процессе изготовления и проведения испытаний.
    1572
  • 21/04/2017

    Красноярские физики получили нанодисперсные порошки для создания аккумуляторов водорода

    Ученые Сибирского федерального университета и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН разработали технологию синтеза нанодисперсных порошков магния, которые могут стать перспективным материалом для изготовления аккумуляторов водорода для автомобильного транспорта.
    1752
  • 24/06/2019

    В Сибири работают над электроникой будущего

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН создали самоорганизующийся шаблон из кремнезёма для прозрачных электродов на гибкой подложке, эффективный при разработке современных гибких дисплеев и светодиодов.
    400
  • 03/11/2018

    Красноярские ученые разработали новый тип управляемых дифракционных решеток

    ​Дифракционные решетки играют центральную роль в интегральной оптике, голографии, оптической обработке данных. Ученые Института физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук (ИФ СО РАН) и Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета (СФУ) разработали новый способ создания управляемой дифракционной решетки - оптической системы, действие которой основано на явлении световой дифракции (огибания препятствия светом), сообщила пресс-служба СФУ.
    782
  • 23/11/2017

    Сибирские ученые модернизировали метод расчета движения жидкостей

    ​Исследователи из Сибирского федерального университета (СФУ) в сотрудничестве с коллегами из Московского государственного университета и Сибирского отделения РАН предложили использовать для гидродинамических расчетов систему из нескольких графических процессоров вместо центрального.
    1089
  • 16/01/2018

    Российские физики обнаружили у жидких кристаллов эффект памяти

    ​Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с российскими и зарубежными коллегами обнаружили эффект памяти в жидких кристаллах под действием сильных электрических полей. Результаты исследования были опубликованы в журнале Scientific Reports.
    1549
  • 14/05/2018

    Сибирские ученые опробовали новый метод исследования полупроводниковых наночастиц

    ​Сотрудники Сибирского федерального университета и Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН применили новый метод для изучения наночастиц из кадмия и теллура. Они воспользовались особенностью данного соединения, взаимодействие которого со светом меняется в зависимости от магнитного поля.
    838
  • 16/05/2017

    Ученые СФУ разработали наиболее эффективный материал для аккумулирования водорода

    Красноярские ученые получили новый материал для хранения водорода, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ). Материал на основе гидрида магния может хранить массу водорода, составляющую около 7% его собственной массы, и это рекордное значение емкости для всех аналогичных материалов.
    1285