marin soljačić i mit

Brilijantni hrvatski znanstvenik otkrio fenomen za povećanje snage lasera

Autor

Direktno.hr

Tim fizičara s MIT-ja, među kojima je i ugledni hrvatski izumitelj Marin Soljačić, pronašao je neobičan fenomen koji nastaje u takozvanim 'Diracovim stožcima', pojavi koja je učestala u dvodimenzionalnim materijalima, poput grafena i koja je u posljednjih deset godina bila u središtu mnogih važnih otkrića u fizici.
12.09.2015. u 13:46
Ispiši članak

Fizičari već dugo vremena znaju za postojanje jedinstvenih točaka u kojima dva fizička stanja materije srastaju u jedno. Fizičari ih još zovu i "iznimne točke'. Te točke rađaju protuintuitivan fenomen, gdje materijal koji je većinom neproziran, odaje dojam prozirnosti i kroz koji se svjetlost može kretati u jednom, ali ne i drugom smijeru.

Otkriće takozvanog "iznimnog prstena", odnosno kontinuiranog prstena iznimnih točaka, otvara nove putove u istraživanju primijenjenih znanosti i tehnologije, poput moćnijih lasera, preciznih optičkih senzora i drugih uređaja, ističu istraživači s MIT-ja. U njihovom slučaju, fenomen "iznimnih prstenova" pronađen je u komadu nanostrukturiranog materijala koji se naziva fotonički kristal.

Rezultati njihovog istraživanja objavljeni su u prestižnom znanstvenom časopisu Nature, a u istraživanju su osim Marina Soljačića, sudjelovali i Bo Zhen s MIT-ja, Chia Wei Hsu s Yalea, John Joannopolous s MIT-ja te petero drugih znanstvenika.

Njihov rad predstavlja prvi eksperimentalni prikaz prstena iznimnih točaka te je to i prva studija koja se povezuje s istraživanjem iznimnih točaka s fizikalnim konceptima simetrije paritet-vremena i Diracovih stožaca.

Iako su i druge skupine znanstvenika proučavale prstenje iznimnih točaka, znanstvenici s MIT-ja otkrili su novu vrstu tog prstena. "Umjesto gubitka absorpcije, mi smo usvojili novi mehanizam gubitka - gubitak zračenja - koji ne utječe na performanse uređaja. Štoviše, gubitak zračenja je koristan te nužan u uređajima poput lasera", ističe Zhen.

Hrvatski fizičar i izumitelj Soljačić već vidi potencijalnu tehnološku primjenu ovog revolucionarnog otkrića. "Jedna važna moguća primjena ovog rada je u stvaranju moćnijih laserskih sustava, od onih koje omogućuje dosadašnja tehnologija", ističe hrvatski znanstvenik.

"Laseri fotoničkih kristala su vrlo obećavajući kandidat za iduću generaciju visoko kvalitetnih, snažnih i kompaktnih laserskih sustava i mi procjenjujemo da možemo poboljšati izlaznu snagu takvih lasera za faktor od najmanje 10", kaže Soljačić.

Isto tako, ovo otkriće može poboljšati i dosadašnje visoko precizne detektore bioloških i kemijskih materijala i supstanci, jer njihov sustav karakterizira ekstremna osjetljivost, zbog egzotinih svojstava iznimnih točaka, gdje njihova reakcija na smetnje nije linearna sa snagom tih smetnji. Drugim riječima, otkrivanje supstance čiji tragovi u uzorku su slabi, više ne moraju biti teško primjetljivi.

Primjerice, ako je koncentracija traženog uzorka reducirana milijun puta, u klasičnim senzorima signal se linearno smanjuje milijun puta, dok sustav znanstvenika s MIT-ja više nije linearan, a signal se smanjuje samo 1000 puta što povećava njegovu responzivnost na detektore, pojašnjava Hsu.

Komentari

Pozivamo čitatelje/komentatore da u svojim komentarima njeguju civiliziranu raspravu. Portal Direktno ne može se smatrati odgovornim za komentare koji sadrže uvrede, klevete, govor mržnje, huškanje i/ili poziv na nasilje. Takvi komentari bit će obrisani, a u posebno ekstremnim slučajevima mogu biti i potpuno onemogućeni. Sporne komentare čitatelji mogu prijaviti na [email protected], uz priloženu poveznicu na pripadajući članak i navođenje autora i sadržaja spornoga komentara.