Нанофотонные luz de velas pode dispersar a релятивистских velocidades
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Um dia, em um futuro não tão distante, efeitos de luz, as velas vão correr para o cosmos na velocidade de cerca de 20% da luz (ou 60 000 km/s), подталкиваемые não combustível, e a pressão de radiação de lasers de alta potência na Terra. Movendo-se com esses релятивистскими velocidades, luz de velas em lasers seria capaz de alcançar o mais próximo vizinho de uma estrela (o Sol) Alfa Centauri, ou o mais próximo potencialmente habitável do planeta Проксимы Centauri b, com apenas 20 anos de idade. Ambos os objetos estão em mais de quatro anos-luz de nós.
No Entanto, o design de luz de velas — um complexo de engenharia, o que exige quase impossível: a perfeita luz de vela deve ter metros de largura e ser mecanicamente forte o suficiente para suportar a intensa pressão da radiação, no entanto, a espessura deve ser de apenas 100 nanômetros de largura e peso — alguns gramas.
o Que é a luz de vela e em que a complexidade de sua criação
Outros requisitos resultam dos mecanismos de funcionamento destes mais de luz de velas. De acordo com a equação de Maxwell, a luz tem o impulso e podem exercer pressão sobre os objetos. Mas a luz de velas não apenas подталкиваются pressão de radiação, como de costume vela — a força do vento. Em vez disso, a pressão nasce por causa da luz de vela reflete a radiação. Portanto, o melhor a vela deve refletir grande parte da radiação a laser infravermelho próximo do espectro e, simultaneamente, de irradiar em média espectro infravermelho para refrigeração eficiente.
Em um novo estudo, publicado na Nano Letters, os cientistas Огньен Илик, a Casca de Vent e Harry Этуотер da Califórnia institute of technology, em Pasadena mostraram que нанофотонные estruturas podem possuir o potencial de atender às rigorosas exigências do material de que vão fazer de vela, capaz de viajar no околосветовых velocidades.
Se em anteriores projetos foram utilizados materiais como alumínio ultra slim, vários polímeros e fibra de carbono, нанофотонные estruturas podem manipular a luz de субволновых escala, o que significa, simultaneamente, decidem questões eficaz de repulsão (reflexão) e de distribuição de calor (radiação). Como exemplo, os cientistas mostraram двуслойный o sanduíche de silício e dióxido de silício, que possuem propriedades. O silicone tem um alto índice de reflexão — o que resulta no movimento eficiente, mas mal esfria, e o dióxido de silício está bem esfria, mas pior do que o reflete.
No futuro, esse conceito pode ser usado para minimizar as restrições de potência do laser e do tamanho de um laser de matriz.
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