Austria ja Iisraeli füüsikud väidavad, et nad on välja töötanud "antilaseri" või "koherentse täiusliku neelduja", mis võimaldab mis tahes materjalil neelata kogu valgust mitmesuguste nurkade alt. Seade, mis põhineb peeglite ja läätsede komplektil, püüab sissetuleva valguse õõnsusesse kinni ja sunnib seda ringlema, nii et see tabab korduvalt neelavat keskkonda, kuni see täielikult imendub. See võib parandada erinevaid valguse kogumise, energia edastamise, valguse juhtimise ja pildistamise tehnikaid.
Valguse neeldumine on oluline paljudes looduslikes protsessides, alates nägemisest kuni fotosünteesini, aga ka füüsikas ja insenerirakendustes, nagu päikesepaneelid ja fotodetektorid. Valguse neeldumise suurendamise meetodid valguspõhiste tehnoloogiate tõhususe ja tundlikkuse suurendamiseks on väga nõutud, kuid see võib olla keeruline.
Stefan Rotter, teoreetiline füüsik aadressil TU Viin, selgitab, et valgust on kerge püüda ja neelata mahuka tahke esemega, näiteks paksu musta villase džempriga. Kuid enamik tehnilisi rakendusi kasutavad õhukesi materjalikihte. Kuigi need õhukesed materjalid neelavad veidi valgust, läbivad suured osad sellest.
Üks põhjus, miks öökullidel ja teistel ööloomadel on nii hea öine nägemine, on see, et nende võrkkesta taga on peegeldav koekiht, mida nimetatakse tapetum lucidumiks. Iga valgus, mis läbib õhukest võrkkesta ilma neeldumata, põrkab tagasi ja tal on teine võimalus kinnipüüdmiseks. Sellise süsteemi edasiseks täiustamiseks võiks võrkkesta ette lisada veel ühe peegeldava pinna. Seejärel põrkab valgus kahe peegli vahel edasi-tagasi, läbides valgust neelavat pinda mitu korda. Kuid see pole päris nii lihtne.
Et selline seade töötaks, ei saa esipeegel ideaalselt peegeldada. See peab olema osaliselt läbipaistev, et valgus saaks süsteemi siseneda. Kuid kui valgus kahe peegli vahel põrkab, kaob osa sellest läbi osaliselt läbipaistva peegli. Kui teadlased püüdsid selliseid seadistusi korrata, leidsid nad, et need töötavad ainult teatud valgusmustrite puhul. Kui teatud valgusrežiimid jäävad lõksu, tabades korduvalt neelavat pinda, siis muu valgus, näiteks sisenedes seadmesse erineva langemisnurga või erineva lainepikkusega, pääseb välja.
Nüüd Rotter ja tema kolleegid, samuti pärit Jeruusalemma heebrea ülikool, on näidanud, et palju tõhusama valguslõksu saab luua, kui kahe peegli vahele asetada kaks läätse.
Läätsed on loodud valgust suunama nii, et see tabaks alati sama kohta peeglitel. Selle tekitatud interferentsiefekt takistab valguse pääsemist läbi osaliselt läbipaistva esipeegli. Selle asemel jääb see süsteemi lõksu.
"Praktikas püüab meie disain sissetuleva valguse õõnsusesse kinni ja sunnib seda õõnsuses ringlema, tabades ikka ja jälle nõrgalt neelduvat proovi, kuni see imendub ideaalselt ja kõik peegeldused on koherentselt hävitavalt elimineeritud," selgitab Rotter. Füüsika maailm. Ta kirjeldab, et süsteem töötab nagu laser tagurpidi. "Selle asemel, et laseri võimendusmeedium muudaks elektrienergia koherentseks valguskiirguseks, neelab meie "aja ümberpööratud laser" koherentset valgust ja muudab selle soojusenergiaks – ja võib-olla lähitulevikus ka elektrienergiaks.
Teadlaste eksperimentaalses seadistuses oli esipeegli peegeldusvõime 70%, samas kui tagumise peegli peegeldus oli peaaegu täiuslik 99.9%. Valgust neelava kandja jaoks kasutasid nad õhukest toonitud klaasi, mille neeldumine oli umbes 15% – seda läbib umbes 85% valgusest. Nad leidsid, et nende seade võimaldas värvilisel klaasil neelata üle 94% kogu süsteemi sisenenud valgusest.
Peegeldusvastane kate võimaldab täiuslikku valguse läbilaskvust
Teadlased kasutasid ka mitmeid tehnikaid kiiresti muutuvate, keerukate ja juhuslike valgusväljade loomiseks. Isegi nende valgusallika dünaamiliste variatsioonidega võimaldas nende ühtne täiuslik neelduja siiski peaaegu täiuslikku neeldumist, väidavad nad.
Rotter räägib Füüsika maailm et nende seadmel on potentsiaali paljudes rakendustes, eriti optilise energia kogumise ja edastamise valdkonnas. Näiteks võib tema sõnul olla võimalik seda kasutada drooni akude laadimiseks suure vahemaa tagant laserkiire abil.
Teadlased kirjeldavad oma tööd aastal teadus.
