Атомные лучи помогут сформировать новые поколения технологий размером с горошину

molecule Атомные лучи помогут сформировать новые поколения технологий размером с горошину

Для рядового обывателя понятие «атомно-лучевой коллиматор» может означать разве что некий прибор, способный запускать запускающий мистические частицы. Возможно, это не худшая метафора для внедрения технологии, которую исследователи в настоящее время смогли уменьшить настолько, что она легко встраиваема в гаджеты и имеет размер горошины.

Такие возможности позволят использовать атомно-лучевой коллиматор для карманных устройств. На самом деле он представляет собой оптический прибор для получения параллельных пучков лучей света или частиц. Сегодня атомно-лучевые коллиматоры в основном используются в лабораториях физики. Устройства выбрасывают атомы в пучок, а он производит экзотические квантовые явления и обладает свойствами, которые могут быть полезны в точных технологиях.

Коллиматоры могут умещаться на кончике мизинца, - исследователи из Технологического института штата Джорджия хотят сделать эту технологию доступной для инженеров, разрабатывающих такие устройства, как атомные часы или акселерометры, компоненты, используемые в смартфонах. Типичным устройством, которое можно сделать из этого, является гироскоп нового поколения для высокоточной навигационной системы, независимой от GPS. Оно может быть использовано при путешествиях в отдаленном районе или в при нахождении в открытом космосе.

Ученые считают, что квантовый потенциал атомных пучков и миниатюрный формат коллиматора может помочь атомным пучкам сформировать новые поколения технологий. Коллимитированные атомные лучи существуют уже несколько десятилетий. По идее, коллиматоры должны быть большими, чтобы стать более точными. Атомный луч рождается в специальном «ящике», полном атомов, нагретого до пара, так что атомы движутся хаотично. Пробирка врезается в коробку, и случайные атомы с правильной траекторией попадают в нее, как дроби, попадая в ствол дробовика.

читайте также

Как и гранулы, выходящие из дробовика, атомы выходят из конца трубки, достаточно прямо, но также со случайным распылением атомного выстрела под перекошенными углами. В атомном пучке этот «аэрозоль» производит сигнальный шум, а улучшенный коллиматор — в виде чипа, устраняет большую его часть для более точного, почти идеально параллельного пучка атомов. Луч более сфокусирован и чист, чем пучки, поступающие от существующих коллиматоров. Исследователи также хотели бы, чтобы их коллиматор позволил физикам-экспериментаторам создавать сложные квантовые состояния.

Исследователи придумали удивительно удобный способ изготовления нового коллиматора, который мог бы побудить производителей принять его. Они разрезают длинные, чрезвычайно узкие каналы через кремниевую пластину параллельно ее плоской поверхности. Каналы были похожи на дробовики, выстроившиеся рядом друг с другом, чтобы стрелять из атомных лучей. Кремний является исключительно гладким материалом для пролета атомов, а также используется во многих существующих микроэлектронных и компьютерных технологиях. Это открывает возможность комбинирования этих технологий на чипе с новым миниатюрным коллиматором.

User Rating: 0 / 5

Ваша оценка:
Спасибо за оценку.


No Internet Connection

Основная миссия издания сообщать о последних новостях экологии, окружающей среде и важности науки для нашей жизни. Никто не управляет нашим мнением, это означает объективное и честное освещение событий. Публикации не всегда отражают позицию нашей редакции.