خلق الاختفاء باستخدام المواد فائقة التوصيل
الخفاء مع المواد فائقة التوصيل

مخطط مكون H z عندما يتم وضع مصدر النقطة عند r = R1 (a) في الفراغ و (ب) a-MoO3 مكثف الاختفاء و r = R2 في (c) الفراغ و (د) a-MoO3 مُركِّز الاختفاء ، على التوالي. الائتمان: Nanophotonics ، De Gruyter

قد لا تصبح أجهزة التخفي قريباً مادة خيال علمي. دراسة جديدة نشرت في مجلة De Gruyter تقنية النانو من قبل المؤلفين الرئيسيين Huanyang Chen في جامعة Xiamen ، الصين ، و Qiaoliang Bao ، يقترحون استخدام مادة الموليبدينوم ثلاثي أكسيد (a-MoO3) لتحل محل المواد الخارقة باهظة الثمن وصعبة الإنتاج في التكنولوجيا الناشئة للأجهزة البصرية الجديدة.

قد تبدو فكرة عباءة الاختفاء أشبه بالسحر أكثر من كونها علمًا ، لكن الباحثين يعملون بجد حاليًا لإنتاج أجهزة يمكنها تشتيت الضوء وثنيه بطريقة تخلق تأثير الاختفاء.

حتى الآن ، اعتمدت هذه الأجهزة على المواد الخارقة – وهي مادة تم تصميمها خصيصًا لامتلاك خصائص جديدة غير موجودة في المواد التي تحدث بشكل طبيعي أو في الجسيمات الفردية لتلك المادة – لكن الدراسة التي أجراها تشين والمؤلفون المشاركون تقترح استخدام أ- MoO3 لإنشاء هذه الأجهزة غير المرئية.

من خلال امتلاك بعض الخصائص الفريدة ، يمكن لهذه المواد أن توفر منصة ممتازة للتحكم في تدفق الطاقة. أظهرت نتائج المحاكاة التي أجراها الفريق أنه عندما تحل المواد الأسطوانية أو المطحونة من a-MoO3 محل المواد الخارقة ، يمكن لمكثف الاختفاء المبسط أن يكتسب تأثيرات الاختفاء الكهرومغناطيسي وتركيز الطاقة الذي يمكن إثباته بواسطة جهاز شبه كامل الاختفاء.

نتيجة لذلك ، تُظهر الدراسة أن المواد الزائدية مثل a-MoO3 وخماسي أكسيد الفاناديوم (V2O5) يمكن أن تكون بمثابة أساس جديد لبصريات التحويل ، مما يفتح إمكانية الأجهزة الضوئية التي تتجاوز مكثفات الاختفاء ، بما في ذلك أنظمة التصوير والكشف بالأشعة تحت الحمراء المحسنة.

كانت بصريات التحول موضوعًا ساخنًا في الفيزياء على مدار العقود الأخيرة بفضل اكتشاف أن المسار الذي يسلكه الضوء عبر وسيط مستمر يمكن أن يكون هو نفسه انتشاره عبر الفضاء المنحني الذي خضع لتحويل إحداثيات.

والنتيجة هي أنه يمكن التلاعب بسلوك الضوء أثناء مروره عبر مادة ، وهو ما أدى إلى إنشاء العديد من الأجهزة البصرية الجديدة ، مثل عباءات الاختفاء – وهي مادة تمويه يمكن أن تغطي شيئًا ما وتنحني. الضوء من حوله يجعله يختفي تقريبًا – وأجهزة الوهم البصري الأخرى.

“إنها المرة الأولى التي يتم فيها استخدام المواد ثنائية الأبعاد لتحويل الأجهزة البصرية. عادة ، نحتاج إلى مواد خارقة ولكن هذا أبسط بكثير “، كما يقول تشين. وتابع الباحث موضحا أن التطبيق الأول لنتائج هذه الدراسة قد يكون مكثف طاقة كبير الحجم قادر على تحسين مثل هذه الأجهزة. “نجري الآن تجارب من خلال طرح a-MoO3 ، ونأمل أن تظهر نتائجها قريبًا جدًا.”

المرجع: “مُكثّف الاختفاء المستند إلى van der Waals semiconductor a-MoO3بقلم تاو هو ، سيسين تاو ، هاوران مو ، كياوليانغ باو ، هوانيانغ تشين ، 30 نوفمبر 2021 ، تقنية النانو.
DOI: 10.1515 / nanoph-2021-0557

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *