20/11/2019
Запертый сгусток света поможет в создании устройства для анализов на дому
471
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.
"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
Запертый сгусток света поможет в создании устройства для анализов на дому
Запертый сгусток света поможет в создании устройства для анализов на дому
"Остановленный" свет поможет усовершенствовать медицинские сенсоры
"Остановленный" свет поможет усовершенствовать медицинские сенсоры
Ученые СФУ совместно с коллегами из ИФ СО РАН и из-за рубежа научились "останавливать" свет
Ученые СФУ совместно с коллегами из ИФ СО РАН и из-за рубежа научились "останавливать" свет
Ученые СФУ совместно с коллегами из ИФ СО РАН и из-за рубежа научились "останавливать" свет
Ученые СФУ научились "останавливать" свет
"Остановленный" свет поможет усовершенствовать медицинские сенсоры
Красноярские и зарубежные ученые изучили особое состояние света
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. 1585
-
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. 1505
-
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. 1785
-
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. 2227
-
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. 779
-
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. 1170
-
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. 1435
-
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. 2036
-
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. 1159
-
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. 1602