新技術(shù)引導(dǎo)出會拐彎的光線
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播是幾何光學(xué)的重要基礎(chǔ)，也是眾多技術(shù)發(fā)展的“基點(diǎn)”。與此同時(shí)，同種均勻介質(zhì)是一種很容易被打破狀態(tài)，玻璃的折射現(xiàn)象就是一個例子，而基于這一點(diǎn)，人類發(fā)展出了各式各樣的光學(xué)設(shè)備，通過折射光，觀察或記錄著世界。
但更有趣的一點(diǎn)是，自然界不但可以讓光形成折角，還能創(chuàng)造出各式各樣的光學(xué)奇觀。例如當(dāng)垂直的光線射入積雨云上時(shí)，云層本身會出現(xiàn)明顯的分層，上層的云潔白明亮，底層的卻灰暗。當(dāng)然這種想象的本質(zhì)實(shí)際上是基于光線的漫反射原理。而就在近日，英國科學(xué)家基于此，開發(fā)出了一種創(chuàng)新技術(shù)，能夠引導(dǎo)出會拐彎的光線，并且該技術(shù)有望為醫(yī)學(xué)成像、冷卻系統(tǒng)乃至核反應(yīng)堆等領(lǐng)域帶去重要幫助。
據(jù)悉，英國格拉斯哥大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)從云層散射陽光的現(xiàn)象中得到啟發(fā)，利用不透明白色材料，通過3D打印技術(shù)制造出一種新型材料。這種材料內(nèi)部有細(xì)小隧道，當(dāng)光線照射到材料上時(shí)會因?yàn)檫@些隧道的存在出現(xiàn)散射，并且由于隧道是提前設(shè)計(jì)好的，因此這些散射的光會被有序引導(dǎo)。更重要的一點(diǎn)是，這種新材料的透射率相較于傳統(tǒng)固體材料高出兩個量級。也就是說，借助這種材料既可以實(shí)現(xiàn)讓光線在彎曲路徑中傳播，又可以保證光線強(qiáng)度。
更重要的是，這種材料的加工方法簡單，成本也較為低廉，在如今生物材料飛速發(fā)展，精準(zhǔn)3D打印技術(shù)不斷成熟的大背景下，盡管它無法像光纖那樣實(shí)現(xiàn)長距離傳輸，但卻可以很好的滿足現(xiàn)有醫(yī)學(xué)成像對于光信息傳輸?shù)男枨?。此外，這種彎曲光線的技術(shù)在引導(dǎo)熱量和中子上也展現(xiàn)出潛力，因此也有望被進(jìn)一步運(yùn)用到冷卻系統(tǒng)和核反應(yīng)堆等多個工程領(lǐng)域。
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