9 Февраля 2022
МОСКВА, 9 февраля. Метаматериал, позволяющий усилить энергетическое взаимодействие со светом и другими типами излучения, спроектировали ученые Самарского вуза совместно с зарубежными коллегами. По их словам, пластик и датчик на его основе отличаются от аналогов высокой слезливостью, удобством изготовления и присутствия. Статья опубликована в источнике Optical Materials.Метаповерхности – плоские ультраструктуры из метаатомов, особых искусственных элементов, позволяющих наладить намного более сильное взаимодействие с любым излучением, чем традиционные материалы. Размеры метаатомов и расстояние между ними намного меньше длины волны излучения, на работу с которым они ориентированы, растолковали ученые Самарского национального исследовательского вуза имени академика С. П. Королева.
Материалы из таких атомов обеспечивают эффективные преобразования энергии через резонансную электрическую или магнитную связь с падающим излучением, что никак нельзя для обычных атомов. Опираясь на это свойство, можно создать чувствительные датчики для поиска в реальном времени в любой среде заданных химических веществ, отметили специалисты.
Ученые Самарского университета им. Королева представили компьютерную модель гибридного метаповерхностного идеального поглотителя (ГМПИП) на основе пустотелых квадратных метаатомов. По понятиям авторов, разработка фактически является заготовкой для целого семейства многофунциональных датчиков и отличается от аналогов высокой чувствительностью, простотой объект строительства и использования.
Метаповерхность представляет собой ультратонкую пленочную структуру, которую можно, например, наклеить на кожу для контроля параметров тела или на поверхность медицинских приборов для биохимического зондирования.
Разработанные специалистами Самарского университета им. Королева датчики являются многофункциональными, отметили разрабтчики: например, нанесение слоя термочувствительного материала на метаповерхность позволит использовать ее также для сверхточного измерения температуры в медицине и авиакосмической отрасли.
ГМПИП с полыми квадратными метаатомами проявил чувствительность к мелкокалиберным изменениям окружающей среды в 2, 6 раз большую, чем поглотитель на простых квадратных метаатомах. Конструкция обеспечивает поглощение намного более 90 процентов излучения в особоузкополосной области, что делает ее перспективной для создания оптических фильтров и датчиков, – пересказал Николай Казанский.
Действие такого датчика, по словам ученых, учреждённого на регистрации смещения резонансного единица при изменении показателя преломления разбираемого вещества. По словам ученых, в перспективе ГМПИП можно использовать для сверхточного управления факторами света в фотогальванике, фотовольтаике и других областях.
Работы были выполнены в сотрудничестве со специалистами Варшавского технологического университета (Польша). В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить разработки в этой сфере, перейдя от компьюторного моделирования к экспериментальным исследованиям.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
комментарии (0)
Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы