Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Niespodzianka
Strona główna Nowe technologie

Grafen jako superdoładowane szkło powiększające

 

Złożone interakcje między grafenem a światłem są obecnie znacznie lepiej rozumiane dzięki pracom przeprowadzonym w ramach projektu GRASP. Wyniki czteroletniego badania stanowią podstawę dla przyszłych technologii wykorzystujących nieliniowe efekty optyczne.
 
Poza znaczeniem dla zrozumienia podstawowych praw fizyki, nieliniowe efekty optyczne są również kluczowe dla ważnych zastosowań, takich jak obliczenia kwantowe, biomedycyna czy przełączanie optyczne. Nadal jednak istnieje wiele przeszkód utrudniających pełne wykorzystanie ich potencjału, a jedną z nich jest uzyskanie nieliniowych efektów optycznych przy ultraniskiej mocy i na urządzeniach o wielkości chipów.

„To rzeczywiście jedno z największych wyzwań w dziedzinie optyki”, mówi prof. dr Darrick Chang, lider grupy ds. kwanto-nanofotoniki teoretycznej w ICFO. „Realizacja nieliniowych efektów optycznych wymaga zazwyczaj dużej intensywności lasera, a wynikający z tego pobór mocy – lub wielkość wymaganych źródeł zasilania – często sprawia, że staje się ona niepraktyczna, jak na przykład w przypadku urządzeń przenośnych”.

Ostatecznym celem byłoby uzyskanie efektów nieliniowych na poziomie pojedynczych kwantowych cząstek światła, a osiągnięcie tego celu jest warte świeczki. Umożliwiłoby to w szczególności uzyskanie najlepszej możliwej wydajności oraz szerokie zastosowanie klasycznych urządzeń nieliniowych, ułatwiając jednocześnie otrzymanie zakłócających kwantowych protokołów informacyjnych, które nie mogą być realizowane na klasycznych platformach.

Właśnie z takimi założeniami, w 2014 r. rozpoczęto projekt GRASP. „Celem projektu było zbadanie, czy stosunkowo nowy i egzotyczny materiał, jakim jest grafen, może pozwolić na wzajemne oddziaływanie impulsów światła o znacznie mniejszej mocy”, wyjaśnia. Wykorzystanie grafenu jest zasadniczo nowością w optyce nieliniowej, ale prof. dr Chang i jego zespół uznali, że wyjątkowe właściwości materiału pozwolą nawet pojedynczym cząsteczkom światła osiągnąć wymaganą intensywność umożliwiającą uruchamianie procesów nieliniowych.

„Jedną z unikalnych właściwości grafenu, która została zarówno teoretycznie przewidziana, jak i eksperymentalnie zaobserwowana, jest to, że może on skutecznie ogniskować lub przestrzennie ograniczać światło do skal o bardzo małej długości. Moglibyśmy tu użyć analogii do szkła powiększającego, które umożliwia skupienie światła słonecznego w małej plamce, co sprawia, że jest ono wystarczająco intensywne, by spalić kawałek papieru”, wyjaśnia prof. dr Chang.

W ramach tej analogii grafen można uznać za superdoładowane szkło powiększające. Może wcisnąć światło w przestrzeń milion razy mniejszą niż najlepsze okulary powiększające czy soczewki, a wynikająca z tego intensywność byłaby na tyle wysoka, że wyzwalałaby nieliniowe procesy optyczne.

W ramach projektu GRASP po raz pierwszy można było zaobserwować nieliniowe efekty wynikające z tego efektu szkła powiększania. Jest to szczególnie niezwykłe, biorąc pod uwagę fakt, że grafen ma grubość zaledwie jednego atomu, podczas gdy standardowe nieliniowe urządzenia optyczne są wykonane z materiałów o dużych rozmiarach. Chociaż do ostatecznego celu, jakim jest opracowanie całkowicie nowej generacji technologii opartej na nieliniowych urządzeniach optycznych, które mogą pracować z bardzo niską mocą, jest jeszcze daleko, prace konsorcjum stanowią ważny krok w tym kierunku.

„Oczywiście, aby grafen stał się dojrzałą technologią optyki nieliniowej, potrzeba o wiele więcej pracy. Stworzyliśmy jednak wiele ważnych elementów, które stanowią podstawę do dalszych badań. Chodzi tu m.in. o możliwość uzyskania nieliniowych efektów optycznych w grafenie w wyniku silnego ograniczenia światła, nauczenie się wytwarzania grafenu przy użyciu materiałów o wyższej jakości, konstruowanie nowych urządzeń, które mogą ograniczyć pole widzenia nie miliony, ale miliardy razy lepiej niż najlepsze obiektywy, a także lepsze zrozumienie złożonych interakcji między grafenem a światłem”, mówi prof. dr Chang.

Chociaż pewnie jest jeszcze za wcześnie, aby mówić o konkretnych drogach w kierunku komercjalizacji, wykorzystanie grafenu w szeroko stosowanych klasycznych i nieliniowych technologiach optycznych w skali chipów jest obecnie o wiele bardziej prawdopodobne. To tłumaczy, dlaczego prof. dr Chang zamierza kontynuować swoje prace: „Po przygotowaniu ważnych wymaganych elementów naszym celem jest kontynuacja tej ekscytującej linii badań i rozpoczęcie łączenia tych elementów oraz realizacji podstawowych, ale prawdziwych urządzeń w nadchodzących latach”, mówi.

Źródło: www.cordis.europa.eu


Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Life Science Open Space już w październiku w Krakowie Nowe spojrzenie na terapię chorób nerek Nowy lek daje nadzieje na skuteczną walkę z zespołem Retta Hamburgery sprzyjają astmie Komercyjny potencjał mikroskopijnych glonów Rosnący poziom oceanów to bilionowe straty Life Science Open Space już w październiku w Krakowie Nowe spojrzenie na terapię chorób nerek Nowy lek daje nadzieje na skuteczną walkę z zespołem Retta Hamburgery sprzyjają astmie Komercyjny potencjał mikroskopijnych glonów Rosnący poziom oceanów to bilionowe straty Life Science Open Space już w październiku w Krakowie Nowe spojrzenie na terapię chorób nerek Nowy lek daje nadzieje na skuteczną walkę z zespołem Retta Hamburgery sprzyjają astmie Komercyjny potencjał mikroskopijnych glonów Rosnący poziom oceanów to bilionowe straty

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje