Исследователи из Мичиганского университета разработали новый тип лампы накаливания. Благодаря точной конструкции нити накаливания эта лампа способна излучать эллиптически поляризованный (скрученный) свет и в 100 раз ярче, чем предыдущие методы. Новая конструкция помогает улучшить понимание основ физики и открывает путь для роботизированных систем технического зрения и других передовых технологических приложений.
По словам исследователей, закрученный свет можно получить, используя ту же технологию, что и вековая лампочка Эдисона (лампа накаливания). Закрученный свет распространяется в пространстве по спиральной траектории. Это свойство, называемое хиральностью, позволяет различать объекты, основываясь на уникальном искажении света, испускаемого или отражаемого объектом. Закрученный свет важен для передовых технологий визуализации и датчиков, помогая беспилотным автомобилям и роботам различать окружающие объекты.
Традиционно получение искривлённого света было затруднительным из-за его низкой яркости. На этот раз исследователи решили эту проблему, обратившись к классической концепции — излучению абсолютно чёрного тела.
Основные законы физики гласят, что все объекты излучают фотоны, пока температура выше абсолютного нуля. Однако некоторые объекты поглощают столько же фотонов, сколько и испускают. Это явление называется излучением абсолютно черного тела.
Излучение абсолютно черного тела обычно испускает широкий спектр света и воспринимается человеческим глазом как белый. Однако форма излучателя в микроскопическом или наномасштабе может изменить поляризацию света, то есть направление его колебаний. Исследователи обнаружили, что при изгибе излучателя в масштабе, сравнимом с длиной волны испускаемого света, результирующее излучение абсолютно черного тела становится хиральным, а фотоны закручиваются.
Исследователи заявили, что это первый случай создания столь яркого закрученного света. Они предполагают, что, используя технологию закрученного света, роботы и беспилотные автомобили будут оснащены датчиками со зрительными способностями, подобно ракам-богомолам, которые смогут различать различные виды закрученного света. Например, уникальные закрученные световые блики, излучаемые различными материалами, можно использовать для распознавания препятствий или организмов.
Этот искривленный свет также может улучшить другие технологии визуализации, например, более точную медицинскую диагностику и получение изображений в материаловедении, а также имеет большое значение для усовершенствования систем связи.
