Acasă Știința Lumină înghețată în grafen

Lumină înghețată în grafen

de Dorin Argeșanu

Publicitate

Experiența de zi cu zi ne învață că eficiența colectării energiei luminoase este proporțională cu suprafața absorbantului. O confirmare clară a acestui lucru sunt „câmpurile” de panouri solare care punctează multe deșerturi. Poate un obiect să absoarbă radiația dintr-o zonă mai mare decât el? Se dovedește – da, și acest lucru este posibil atunci când frecvența luminii este în rezonanță cu mișcarea electronilor în absorbant. În acest caz, aria de captare a radiațiilor se dovedește a fi de ordinul pătratului lungimii de undă a luminii, deși absorbantul în sine poate fi extrem de mic. De exemplu, un atom de hidrogen are o zonă de ordinul unui angstrom pătrat. Dar dacă este iluminat cu radiații sincrone ca frecvență cu tranziția dintre orbitele electronilor, aria de captare poate crește de aproximativ două sute de mii de ori.

Fenomenele de absorbție rezonantă a luminii sunt „îmblânzite” în mod activ pentru a primi unde electromagnetice – de la frecvența radio la gama ultravioletă. Cel mai practic receptor rezonant este o antenă – o tijă de metal cu o lungime de aproximativ jumătate din lungimea de undă a radiației. Condițiile de rezonanță necesită o anumită dimensiune a antenei. O antenă metalică sensibilă trebuie să fie comparabilă ca mărime cu lungimea de undă, iar dacă este mai mică, atunci își pierde sensibil din sensibilitate! De exemplu, pentru transmisia de date mobile folosind protocolul 6G, se propune utilizarea unei frecvențe de 0,1 teraherți. Acest lucru ar necesita antene cu o dimensiune de aproximativ 3 mm, ceea ce presupune o suprafață mare și costisitoare pe cipul smartphone-ului. În acest sens, cercetătorii caută oportunități de a crea absorbante de radiații ultracompacte și rezonante.

Ați putea dori, de asemenea