Το “τέλειο κάτοπτρο” έχει τη δυνατότητα να αντανακλά με μηδενικές παραμορφώσεις κύματα κάθε είδους -φωτεινά, ηχητικά ή υδάτινα- με τρόπο ώστε να εκτοξεύει την απόδοση συστημάτων συγκεντρωτικής ηλιακής ενέργειας (CSP), τα οποία χρησιμοποιούν κάτοπτρα για να εστιάσουν ακτίνες συγκεντρωμένης ηλιακής ακτινοβολίας σε συγκεκριμένα σημεία. Τα συμβατικά κάτοπτρα απορροφούν μέρος των κυμάτων φωτεινής ακτινοβολίας που τα “χτυπούν” ή διασπείρουν φωτόνια σε διαφορετικές κατευθύνσεις από την επιθυμητή, μειονέκτημα που μεταφράζεται σε σημαντικές απώλειες όταν επιδιώκουμε την αποδοτική συγκεντρωτική ηλιακή ενέργεια.
Ο Marin Soljačić και οι συνάδελφοί του στην ομάδα φωτονίων και ηλεκτρομαγνητισμού του MIT δεν κατασκεύασαν επί τούτου το “τέλειο κάτοπτρο”, αλλά κατά κάποιο τρόπο αυτό έγινε κατά τύχη όταν έψαχναν κάτι διαφορετικό. Συγκεκριμένα, μελετούσαν τη συμπεριφορά του φωτονικού κρυστάλλου, σε αυτή την περίπτωση μιας γκοφρέτας πυριτίου επικαλυμμένης με ένα στρώμα νανοσωματιδίων νιτριδίων του πυριτίου, διάτρητο με μικρές οπές. Οι μικροσκοπικές οπές είναι τόσο μικρές που μπορούν να απορροφήσουν μόνο ένα κύμα φωτός.
Στις περισσότερες γωνίες, το φως απορροφήθηκε από τον φωτονικό κρύσταλλο, ωστόσο με ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος ερυθρού φωτός υπό γωνία 35 μοιρών η αντανάκλαση ήταν τέλεια, καθώς κάθε χωριστό φωτόνιο αντανακλάστηκε στη σωστή γωνία δίχως απορρόφηση ή διασκόρπιση.
Πρόκειται για ένα νέο είδος κατόπτρου με τέλεια αντανακλαστικότητα, δήλωσε σχετικά ο καθηγητής Ντάγκλας Στόουν του Πανεπιστημίου Γέηλ, καθώς οι επιφάνειες των φωτονικών κρυστάλλων δεν υπακούν στους νόμους της διάθλασης και της αντανάκλασης του φωτός. Οι επιστήμονες ακόμα αναζητούν τις αιτίες αυτής της “παρέκκλισης” από τους νόμους της φυσικής. Οι εφαρμογές της νέας τεχνολογίας εκτείνονται από τη δημιουργία ισχυρότερων και αποδοτικότερων ακτίνων λέιζερ έως τη συγκεντρωτική ηλιακή ενέργεια και τις οπτικές ίνες.
econews
Το είδαμε εδώ
