Znanstveniki iz ZDA so ugotovili, kako prisiliti običajni laserski žarek skozi gosto meglo ali bele stene s spreminjanjem prostorske strukture njegovih impulzov na poseben način. "Recept" za ustvarjanje takšnih laserskih instalacij je bil predstavljen v reviji Nature Photonics.
V zadnjih letih znanstveniki aktivno delajo na ustvarjanju pripomočkov, ki omogočajo pogled skozi stene in pogled v nedostopne kotičke prostora. Na primer, oktobra 2015 so se fiziki na MIT naučili gledati skozi stene in videti silhuete ljudi, ki uporabljajo navadne oddajnike in sprejemnike WiFi, njihovi kolegi na Škotskem pa so ustvarili kamero, ki bi lahko "pokukala po vogalih."
Cao in njeni sodelavci so naredili še eno tovrstno napravo, ki je "učila" laserski žarek skozi meglo in vse druge neprozorne predmete, ki ne absorbirajo, ampak odbijajo svetlobo, pri čemer so opazovali, kako snop svetlobnih delcev posega v tanko steno belega materiala.
Znanstvenike je zanimalo, kateri del fotonov še vedno teče skozi takšne ovire, pri čemer se izogibajo trkom z elektroni, medtem ko se premikajo skozi neprozoren in razpršen medij, in katere lastnosti žarka vplivajo na njihovo število.
Da bi to naredili, so fiziki iz Yale postavili dve ultraobčutljivi matriki za list stisnjenih nanodelcev cinkovega oksida, ki so igrali vlogo te stene, in začeli spremljati, koliko svetlobe prehaja skozi njene različne odseke.
Cao in njena ekipa sta te poskuse izvedla s tako imenovanim prostorskim modulatorjem svetlobe - posebno optično napravo, ki vam omogoča fleksibilen nadzor nad prostorsko strukturo žarkov elektromagnetnih valov. Njegovi kolegi so v katerem koli projektorju in v številnih znanstvenih instrumentih.
Izkazalo se je, da lahko prostorski modulatorji svetlobni žarek nastavijo tako, da začne teči skozi neprozorne predmete. To se bo zgodilo, če bo njegova struktura na določen način ustrezala širini nekakšnih "kanalov" med atomi in elektroni, po katerih se lahko svetloba prosto giblje.
S takšnim izborom parametrov, kot ugotavljajo raziskovalci, se je laserski žarek prenehal širiti, njegova moč pa se je povečala 4,5-krat. Na podoben način se po njihovem mnenju obnaša ne le, ko trči v steno, ampak tudi z meglo ali drugimi razpršilnimi mediji.
Promocijski video:
Cao in njeni sodelavci upajo, da bodo z njihovim odkritjem ustvarili avtomobilske svetilke, ki lahko delujejo v vseh vremenskih pogojih, laserje, ki lahko prodrejo v tkiva telesa živali in ljudi za medicinske operacije in znanstvene poskuse, ter številne druge uporabne optične naprave.