 Журнал "Магазин свет"
|
|
ПодпискаПопулярные статьи Освещаем меховой салон класса «люкс»  Светодиодные лампы T8 — шаг вперед или компромисс?  Инго Маурер: «Я не изменил свое отношение к светодиодам» |
Солнце станет главным энергоресурсом
В семидесятых годах прошлого столетия было впервые показано, как световые волны, отражаясь от поверхности, придают ей небольшой механический импульс. Однако годы расчетов и экспериментов показали — сама по себе сила светового давления слишком мала. Сегодня надежды на прямое использование света для работы механических устройств вновь обрели под собой почву. Группа профессора Йельского университета Хуна Тана наглядно показала, каким образом можно осуществить преобразование так называемых градиентных оптических сил в энергию механических колебаний. С одной стороны, волны видимого света проявляют свойства частиц, ударяясь и отталкиваясь от отражающих поверхностей. Но когда размер отражающей поверхности становится меньше длины оптической волны, свойства принципиально меняются. В этом случае волна возбуждает на поверхности электрический диполь, который может взаимодействовать с электромагнитным полем. Значит, чем ярче свет, тем сильнее взаимосвязь между световой волной и наведенным диполем. Для этих целей американские ученые разработали наномеханическое устройство, размещенное на стандартной пластине из кремния. Конструкция сочетает в себе оптический волновод и механический резонатор. Волновод-резонатор помещен в более крупный оптический волновод, вытравленный в виде канавки в кремниевой пластине. Часть этого волновода подвешена в воздухе на двух опорах специальной геометрии, так же вытравленных внутри канавки. Эта подвешенная часть имеет собственную резонансную частоту колебаний в десять мегагерц. Диэлектрическую подложку диоксида кремния, с которой это «градиентное» излучение может взаимодействовать, необходимо разместить не дальше, чем на триста нанометров от резонатора. Если запустить по канавкам-волноводам световой поток полупроводникового лазера, то его «мигание» вызовет соответствующую частоту резонанса волновода. Мощность устройства, продемонстрированного Таном, составляет несколько десятков мВт. Существенно повысить ее поможет уменьшение размеров волноводов и расстояния между проводником и диэлектриком. Тогда заставить контур колебаться можно будет и без модуляции интенсивности оптического излучения. Выводы ученых Йельского университета открывают целую область знаний на стыке очень перспективных областей нанофотоники и наномеханики. В будущем устройства подобных типов можно будет «запускать» под действием электромагнитных волн самого широкого спектра. При этом преобразование энергии будет осуществляться на одном микрочипе и без привлечения внешних сил. Похожие статьиКомментарии к статье «Солнце станет главным энергоресурсом». |
|
|