Природа помогла создать революционный оптический материал
Международная команда исследователей сообщила о новом способе защиты дронов, камер и других устройств от лазерных атак, способных вывести из строя или уничтожить оборудование. Механизм известен как оптическое ограничение.
Защиту обеспечивает материал из теллуровых наностержней, сообщает sciencedaily.com. Он также обеспечивает полностью оптическое переключение телекоммуникационных сигналов. Свойство позволяет ускорить и повысить мощность Интернета, потенциально устраняя препятствия для внедрения сетей 4GLTE и 5G.
Результаты исследования представлены в Nature Communications.
Наностержни были синтезированы натуральными бактериями. Они оказались эффективным нелинейным оптическим материалом, способным защитить электронные устройства от интенсивных вспышек света, включая лазеры.
«Мы нашли более дешевый, простой способ производства соединения, — сказал профессор Симус Курран из Хьюстонского университета. – Мы переложили задачу на мать природу».
Проект основан на прошлом исследовании специалиста, проведенном с Вернером Блау из Тринити-Колледжа Дублина и Роном Оремландом, Геологическая служба США. Курран синтезировал нанокомпозиты для изучения их потенциала в сфере фотоники.
Ученые заметили, что применение бактерий для получения нанокристаллов повышает экологическую дружественность и производительность процесса.
«Нелинейные оптические измерения показали сильное насыщаемое поглощение, вызванное рассеянием Ми сверхшироких временных и волновых диапазонов, — написали авторы. – В обоих случаях частицы теллурия превосходили графен по оптической нелинейности».
Исследователи соединили нанокристаллы элемента с полимером, создав электрооптический переключатель. Корректируя световые лучи, устройство защищается от действия лазера.
В основу проекта легло 30 лет исследований, начавшихся с обнаружения дышащих селенитом бактерий.
«Здесь мы спустились по периодической таблице, выяснив, что аналогичный процесс совместим с оксианионами теллурия, — сказал Оремланд. – То, что элемент имеет потенциал в нанофотонике, стало сюрпризом».
Биологически синтезированные наностержни подходят для фотонных устройств среднего инфракрасного спектра. Исследователи также хотят использовать материал для создания полностью оптических телекоммуникационных переключателей.
