Onde ottiche invertite nel tempo

31.12.2020

Un team di ricercatori dell'Università del Queensland e dei Nokia Bell Labs hanno sviluppato un nuovo metodo per produrre onde ottiche invertite nel tempo. L'inversione temporale in fisica non significa affatto la possibilità di viaggiare "indietro nel futuro". Questo termine descrive un tipo speciale di onda che può tornare indietro attraverso un oggetto esattamente lungo il percorso seguito dalla prima onda non invertita. È come sparare a un'onda che si propaga all'indietro e questo metodo può essere utilizzato in tecnologie di imaging completamente nuove, nella comunicazione e in altre tecnologie relative al movimento della luce in vari ambienti.

"Immaginate un breve impulso di luce che si sposta da una sorgente puntiforme di luce a un oggetto costituito da un materiale di dispersione, come la nebbia", i ricercatori spiegano l'essenza del loro risultato, "Quando la luce raggiunge la nebbia, si disperde, dividendosi in molti raggi che arrivano in punti diversi dello spazio in tempi diversi. La nostra tecnologia ci consente di misurare con estrema precisione tutti gli aspetti di tale luce diffusa e di creare la sua versione "invertita", che, dopo essere passata attraverso la nebbia, "raccoglie" nel singolo impulso originale emesso dalla sorgente".

La tecnologia implementata dagli scienziati è piuttosto complessa e coinvolge molti componenti ottici unici che ci consentono di considerare un impulso di luce come un oggetto 3D che entra nel sistema, tracciare le trasformazioni della struttura di questo oggetto e creare un altro oggetto 3D che, dopo essere passato attraverso il sistema nella direzione opposta, acquisirà la struttura originaria del primo.

"Tutto questo deve essere fatto entro un lasso di tempo misurato in trilionesimi di secondo. Pertanto, nessun sistema meccanico con parti mobili, né un sistema che utilizza segnali elettrici, può essere utilizzato in questa tecnologia", scrivono i ricercatori, "Pertanto, tutto "i calcoli "e le trasformazioni vengono eseguite a livello ottico dell'hardware, e il nostro metodo è il primo nella storia della scienza che consente tali manipolazioni con un raggio di luce".

Il controllo più preciso della forma e della struttura di un impulso di luce è estremamente importante per molte aree della scienza e della tecnologia, che vanno dalle nuove tecnologie di imaging, microscopia non lineare, ottica quantistica, nanofotonica, plasmonica, alla creazione di luce laser ad altissima intensità travi. Inoltre, con l'aiuto del nuovo dispositivo, gli scienziati sono stati in grado di condurre esperimenti scientifici che in precedenza erano possibili solo in teoria.

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Pelle artificiale per l'emulazione del tocco 15.04.2024

In un mondo tecnologico moderno in cui la distanza sta diventando sempre più comune, mantenere la connessione e un senso di vicinanza è importante. I recenti sviluppi nella pelle artificiale da parte di scienziati tedeschi dell’Università del Saarland rappresentano una nuova era nelle interazioni virtuali. Ricercatori tedeschi dell'Università del Saarland hanno sviluppato pellicole ultrasottili in grado di trasmettere la sensazione del tatto a distanza. Questa tecnologia all’avanguardia offre nuove opportunità di comunicazione virtuale, soprattutto per coloro che si trovano lontani dai propri cari. Le pellicole ultrasottili sviluppate dai ricercatori, spesse appena 50 micrometri, possono essere integrate nei tessuti e indossate come una seconda pelle. Queste pellicole funzionano come sensori che riconoscono i segnali tattili di mamma o papà e come attuatori che trasmettono questi movimenti al bambino. Il tocco dei genitori sul tessuto attiva i sensori che reagiscono alla pressione e deformano la pellicola ultrasottile. Questo ... >>

Lettiera per gatti Petgugu Global 15.04.2024

Prendersi cura degli animali domestici può spesso essere una sfida, soprattutto quando si tratta di mantenere pulita la casa. È stata presentata una nuova interessante soluzione della startup Petgugu Global, che semplificherà la vita ai proprietari di gatti e li aiuterà a mantenere la loro casa perfettamente pulita e in ordine. La startup Petgugu Global ha presentato una toilette per gatti unica nel suo genere in grado di scaricare automaticamente le feci, mantenendo la casa pulita e fresca. Questo dispositivo innovativo è dotato di vari sensori intelligenti che monitorano l'attività della toilette del tuo animale domestico e si attivano per pulirlo automaticamente dopo l'uso. Il dispositivo si collega alla rete fognaria e garantisce un'efficiente rimozione dei rifiuti senza necessità di intervento da parte del proprietario. Inoltre, la toilette ha una grande capacità di stoccaggio degli scarichi, che la rende ideale per le famiglie con più gatti. La ciotola per lettiera per gatti Petgugu è progettata per l'uso con lettiere idrosolubili e offre una gamma di accessori aggiuntivi ... >>

L'attrattiva degli uomini premurosi 14.04.2024

Lo stereotipo secondo cui le donne preferiscono i "cattivi ragazzi" è diffuso da tempo. Tuttavia, una recente ricerca condotta da scienziati britannici della Monash University offre una nuova prospettiva su questo tema. Hanno esaminato il modo in cui le donne hanno risposto alla responsabilità emotiva degli uomini e alla volontà di aiutare gli altri. I risultati dello studio potrebbero cambiare la nostra comprensione di ciò che rende gli uomini attraenti per le donne. Uno studio condotto da scienziati della Monash University porta a nuove scoperte sull'attrattiva degli uomini nei confronti delle donne. Nell'esperimento, alle donne sono state mostrate fotografie di uomini con brevi storie sul loro comportamento in varie situazioni, inclusa la loro reazione all'incontro con un senzatetto. Alcuni uomini hanno ignorato il senzatetto, mentre altri lo hanno aiutato, ad esempio comprandogli del cibo. Uno studio ha scoperto che gli uomini che mostravano empatia e gentilezza erano più attraenti per le donne rispetto agli uomini che mostravano empatia e gentilezza. ... >>

Casco elettronico per camionisti 14.04.2024

La sicurezza stradale, soprattutto per i conducenti di macchine edili pesanti, è una priorità assoluta per ingegneri e scienziati. Alla luce di ciò, l'Istituto tedesco Fraunhofer per la resistenza strutturale e l'affidabilità del sistema ha introdotto un nuovo prodotto: un casco elettronico, progettato per proteggere i conducenti da gravi lesioni durante la guida di veicoli da costruzione. Un nuovo casco elettronico sviluppato da un team di ingegneri dell'Istituto Fraunhofer apre nuove prospettive per la sicurezza dei conducenti di camion e macchine edili. Il dispositivo è in grado di monitorare il livello di scuotimento nell'abitacolo dell'auto e avvisare il conducente di un possibile pericolo. La base del funzionamento del casco è un sensore piezoelettrico integrato, che genera elettricità durante la deformazione fisica. Questo meccanismo consente al dispositivo di rispondere alle intense vibrazioni tipiche delle macchine edili. Quando il livello di deformazione supera i valori di sicurezza, sul casco viene attivato un sistema di allarme, ... >>

Antivitaminici al posto degli antibiotici 13.04.2024

Il problema della resistenza batterica agli antibiotici sta diventando sempre più grave e rappresenta una minaccia per il trattamento efficace delle infezioni. Alla luce di ciò, i ricercatori sono alla ricerca di nuovi modi per combattere i superbatteri. Una delle direzioni promettenti è l'uso di antivitaminici che possono avere un effetto antibatterico. Gli antivitaminici, sebbene conosciuti come l’opposto delle vitamine, si sono rivelati uno strumento promettente nella lotta contro la resistenza batterica agli antibiotici. Uno studio condotto da scienziati dell'Università di Göttingen in Germania ha confermato il loro potenziale nella creazione di nuovi farmaci per combattere infezioni pericolose. Con l’aumento dei superbatteri resistenti agli antibiotici, è necessario trovare trattamenti alternativi. Gli antivitaminici sono molecole simili alle vitamine, ma capaci di inibire l'attività batterica senza danni per il corpo umano. Al momento la scienza conosce solo tre antivitaminici: la rosa ... >>

Notizie casuali dall'Archivio Foglio di tungsteno artificiale 13.10.2016 Un catalizzatore economico aiuterà a creare idrocarburi dalla luce solare e dall'aria senza l'aiuto delle piante. Un modo per combattere l'anidride carbonica gas serra è trasformarla in un idrocarburo, cioè in un combustibile. Questo può essere fatto da un dispositivo chiamato foglia artificiale (simile a una normale foglia verde che converte la CO2 in carboidrati attraverso la fotosintesi). Un tale dispositivo è stato realizzato dai chimici dell'Università dell'Illinois sotto la guida di Amin Salekhi-Khojin con il sostegno finanziario del Dipartimento dell'Energia e della US National Science Foundation. Come nella fotosintesi naturale, la fonte di energia è la luce solare. Questa energia viene utilizzata con l'aiuto di un catalizzatore per ridurre il carbonio e si ottiene il gas di sintesi: una miscela di idrogeno e monossido di carbonio. Può essere bruciato o inviato alla produzione di idrocarburi. Fino ad ora, l'efficienza di tali foglie ha lasciato molto a desiderare, inoltre i loro catalizzatori sono fatti di metalli nobili. Salekhi-Khojin ha deciso di utilizzare nanosheet di diseleniuro di tungsteno. Questa sostanza ripristina perfettamente l'anidride carbonica, ma viene rapidamente avvelenata dai prodotti di riduzione. È stata trovata la protezione: fungeva da liquido ionico, etil-metil-imidazolo tetrafluoroborato, miscelato con acqua in un rapporto di 1: 1. Una cella con un liquido e un catalizzatore è stata attaccata al catodo di una batteria solare al silicio e una cella con un elettrolita di ossido di cobalto in fosfato di potassio è stata attaccata all'anodo. Sotto l'azione della luce solare, che viene catturata da una batteria al silicio, sull'anodo si formano ossigeno e uno ione idrogeno, quest'ultimo entra nella cella catodica, riduce il carbonio e al suo interno vengono rilasciate bolle di idrogeno e monossido di carbonio. Un simile foglio artificiale è mille volte più produttivo e venti volte più economico di uno realizzato con un catalizzatore di metallo nobile. Tuttavia, il prezzo competitivo del carburante ottenuto da un foglio del genere è ancora molto lontano - ovviamente, quindi, i ricercatori hanno in programma di offrire il loro metodo ai coloni marziani, che non avranno alcuna fonte alternativa di idrocarburi.

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