एक नई प्रक्रिया सिंथेटिक सामग्री को पारदर्शी या पूरी तरह से अदृश्य बना सकती है

अंतिम सीमा स्थान। एंटरप्राइज़ अंतरिक्ष यान आकाशगंगा का पता लगाने के लिए अपने मिशन को जारी रखता है, जब सभी संचार चैनल अचानक एक अभेद्य नीहारिका द्वारा काट दिए जाते हैं। लोकप्रिय टीवी श्रृंखला के कई एपिसोड में, बहादुर चालक दल को “तकनीक-तकनीक” और “विज्ञान-विज्ञान” को एयरटाइम के केवल 45 मिनट के भीतर अंतिम क्रेडिट दिखाना शुरू होने से पहले इस या अन्य स्थिति से बचने के लिए आसान बनाना होगा। अपनी प्रयोगशालाओं में काफी अधिक समय बिताने के बावजूद, रोस्टॉक विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने सिंथेटिक सामग्री को डिजाइन करने के लिए एक पूरी तरह से नया दृष्टिकोण विकसित करने में सफलता प्राप्त की है जो कि सूक्ष्म रूप से ट्यून किए गए ऊर्जा प्रवाह के माध्यम से बिना किसी विकृति के ऑप्टिकल संकेतों को प्रसारित कर सकता है। उन्होंने अपने परिणाम . में प्रकाशित किए विज्ञान की प्रगति.

“जब प्रकाश एक अमानवीय माध्यम में बिखरा हुआ होता है, तो यह बिखर जाता है। यह प्रभाव एक संपीड़ित, निर्देशित बीम को एक विसरित चमक में बदल देता है, जो हम सभी को गर्मियों के बादलों और शरद ऋतु कोहरे दोनों से परिचित है,” संस्थान के प्रोफेसर अलेक्जेंडर स्मिट रोस्टॉक विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर अपनी टीम के लिए शुरुआती बिंदु का वर्णन करते हैं। विशेष रूप से, यह सामग्री के घनत्व का सूक्ष्म वितरण है जो बिखरने वाले गुणों को निर्धारित करता है। स्मिट जारी है: “प्रेरित पारदर्शिता का मूल विचार एक पैकेट के पथ को साफ़ करने के लिए कम ज्ञात ऑप्टिकल संपत्ति का लाभ उठाना है, इसलिए बोलने के लिए।”

यह दूसरी संपत्ति, जिसे फोटोनिक्स के क्षेत्र में अस्पष्ट शीर्षक “नॉन-हर्मिटिसिटी” के तहत जाना जाता है, ऊर्जा के प्रवाह का वर्णन करती है, या अधिक सटीक रूप से, बढ़ाना और प्रकाश को पतला करो। सहज रूप से, सहवर्ती प्रभाव अवांछनीय लग सकते हैं – विशेष रूप से अवशोषण के कारण प्रकाश किरण का लुप्त होना सिग्नल ट्रांसमिशन में सुधार के कार्य के लिए बहुत प्रतिकूल हो सकता है। हालांकि, गैर-श्रेणीबद्ध प्रभाव आधुनिक प्रकाशिकी का एक प्रमुख पहलू बन गया है, और अनुसंधान का एक पूरा क्षेत्र उन्नत कार्यों के लिए नुकसान और प्रवर्धन के जटिल परस्पर क्रिया का उपयोग करने का प्रयास करता है।

“यह दृष्टिकोण पूरी तरह से नई संभावनाओं को खोलता है,” डॉक्टरेट के छात्र एंड्रिया स्टीनफोर्थ, कागज के पहले लेखक कहते हैं। प्रकाश पुंज के संबंध में, a . के कुछ भागों को बढ़ाना या बुझाना संभव हो जाता है पैकेट सूक्ष्म स्तर पर किसी भी गिरावट की शुरुआत का मुकाबला करने के लिए। निहारिका छवि में बने रहने के लिए, प्रकाश के प्रकीर्णन गुणों को पूरी तरह से दबाया जा सकता है। “हम एक विशिष्ट प्रकाश संकेत के सर्वोत्तम संभव संचरण के लिए इसे अनुकूलित करने के लिए एक सामग्री को संशोधित करने पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं,” स्टीनफोर्थ बताते हैं। “इसके लिए, ऊर्जा के प्रवाह को ठीक से नियंत्रित किया जाना चाहिए, ताकि यह एक पहेली के टुकड़ों की तरह पदार्थ और संकेत में फिट हो सके।” वियना प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के भागीदारों के साथ निकट सहयोग में, रोस्टॉक के शोधकर्ताओं ने इस चुनौती का सफलतापूर्वक सामना किया है। अपने प्रयोगों में, वे के सूक्ष्म अंतःक्रियाओं को फिर से बनाने और उनका निरीक्षण करने में सक्षम थे प्रकाश का संकेत किलोमीटर लंबे फाइबर-ऑप्टिक नेटवर्क में अपनी नई विकसित सक्रिय सामग्री के साथ।

वास्तव में, प्रेरित पारदर्शिता इन निष्कर्षों से उत्पन्न होने वाली आकर्षक संभावनाओं में से एक है। यदि कोई वस्तु वास्तव में लुप्त हो जानी चाहिए, तो उसे रोका जाना चाहिए फैलाव पर्याप्त नहीं। इसके बजाय, प्रकाश की तरंगें उनके पीछे पूरी तरह से अबाधित दिखाई देनी चाहिए। हालांकि, अंतरिक्ष के निर्वात में भी, विवर्तन अकेले यह सुनिश्चित करता है कि कोई भी संकेत अनिवार्य रूप से अपना आकार बदल देगा। “हमारा शोध किसी पदार्थ को इस तरह से संरचित करने के लिए एक नुस्खा प्रदान करता है कि प्रकाश की किरणें गुजरती हैं जैसे कि न तो पदार्थ और न ही अंतरिक्ष का क्षेत्र मौजूद है। रोमुलन के भ्रामक क्लोकिंग डिवाइस भी ऐसा नहीं कर सकते हैं,” सह-लेखक डॉ। मैथियस हेनरिक, स्टार ट्रेक के अंतिम सीमांत पर लौट रहे हैं।

इस काम में प्रस्तुत परिणाम गैर-हर्मेटिक फोटोनिक्स पर बुनियादी शोध में एक सफलता का प्रतिनिधित्व करते हैं और संवेदनशील ऑप्टिकल सिस्टम के प्रभावी फाइन-ट्यूनिंग के लिए नए तरीके प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए, चिकित्सा उपयोग के लिए सेंसर। अन्य संभावित अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल कोडिंग और सुरक्षित डेटा ट्रांसमिशन, साथ ही कस्टम गुणों के साथ बहुमुखी सिंथेटिक सामग्री का संश्लेषण शामिल है।