انتقال نورمرئی از طریق کابل‌های بسیار کوچک

فیزیک‌دانان دانشگاه بوستون توانستند نورمرئی را از طریق کابلی که صدها مرتبه کوچکتر از موی انسان است، انتقال دهند. این امر به پیشرفت‌هایی در زمینه فناوری خورشیدی و محاسبات نوری منجر خواهد شد. قانونی در اپتیک وجود دارد که بیان می‌کند نور نمی‌تواند از حفره‌ای که خیلی کوچکتر از طول موج نور است عبور نماید. کشف فیزیک‌دانان بوستون این قانون را بی‌اعتبار می‌کند. این گروه توانستند نور مرئی با طول موج ۳۸۰ تا ۷۵۰ نانومتر را از طریق کابلی با قطر کمتر از ۳۸۰ نانومتر، انتقال دهند.

فیزیک‌دانان دانشگاه بوستون توانستند نورمرئی را از طریق کابلی
که صدها مرتبه کوچکتر از موی انسان است، انتقال دهند. این امر به پیشرفت‌هایی در
زمینه فناوری خورشیدی و محاسبات نوری منجر خواهد شد. قانونی در اپتیک وجود دارد که
بیان می‌کند نور نمی‌تواند از حفره‌ای که خیلی کوچکتر از طول موج نور است عبور
نماید. کشف فیزیک‌دانان بوستون این قانون را بی‌اعتبار می‌کند. این گروه توانستند
نور مرئی با طول موج ۳۸۰ تا ۷۵۰ نانومتر را از طریق کابلی با قطر کمتر از ۳۸۰
نانومتر، انتقال دهند.
محققان می‌گویند که این دستاوردها دری به روی فناوری‌‌های جدید خواهد گشود. این
فناوری‌‌ها دارای گستره وسیعی از کاربردها می‌باشند که پیل‌‌های خورشیدی ارزان و پر
بازده و ابزارهای کلید زنی نوری میکروسکوپی مورد استفاده در محاسبات نوری، دو نمونه
از آنها می‌باشند. فیزیک‌دانان می‌گویند که این کشف می‌تواند حتی به دادن بینایی به
افراد نابینا کمک کند.
این کشف جدید بر پایه کشف اخیر محققان در زمینه آنتن میکروسکوپی صورت گرفته است. در
سال ۲۰۰۴ محققان توانستند یک آنتن ‌میکروسکوپی بسازند که نور مرئی را با همان
مکانیزم جذب امواج رادیویی در آنتن‌های رادیویی، جذب کند. هم ‌اکنون، فیزیک‌دانان
دانشگاه بوستون یک کابل هم محور بسیار کوچک طراحی کرده و ساخته‌اند. ژاکوب
ریبزینسکی از دپارتمان فیزیک دانشگاه بوستون در این باره می‌گوید: “کابل هم محوری
که ما ساختیم دقیقاً شبیه کابلی است که در خانه‌ها وجود دارد با این تفاوت که این
بار با نور مرئی کار می‌کند”.
کابل‌های هم‌محور شامل یک سیم هسته که با لایه عایقی پوشانده شده، می‌باشند که آن
عایق نیز با روکش فلزی دیگری پوشانده شده است. این ساختار به سیگنال‌های
الکرومغناطیسی با طول موج بسیار بزرگتر از قطر کابل، امکان عبور و انتقال می‌دهد.
با چنین طرحی، فیزیک‌دانان به ساختن آنچه آنها نانوکابل هم‌محور (nanocoax) می‌نامند؛
می‌اندیشند. نانوکابل‌های هم‌محور، کابل‌های هم‌محور ساخته شده از نانولوله کربنی
هستند که قطری حدود ۳۰۰ نانومتر دارند.
فیزیکدانان مزبور، نانوکابل‌های هم‌محوری طراحی کردند که داری یک انتهای گوی‌دار
بودند که مانند آنتن عمل می‌کردند. سر دیگر آنها بدون نوک بوده و به فیزیک‌دانان
این امکان را می‌داد که نور دریافت شده توسط آنتن را اندازه‌گیری و آن را به
ابزارهای دیگر منتقل کنند.
محققان توانستند نور قرمز و نور سبز را درون این نانوکابل هم‌محور بفرستند و این
نورها را از این طریق به ابزارهای مورد نیاز انتقال دهند. این امر نشان دهنده
قابلیت نانوکابل‌های هم‌محور در انتقال طیف وسیعی از طول موج‌های نورمرئی می‌باشد.

پروفسور کریس کمپا از دانشگاه بوستون در این باره می‌گوید: “زیبایی این نانوکابل هم‌محور
این است که آن به ما اجازه می‌دهد که نور مرئی را در سرتاسر ابعاد هندسی بسیار کوچک،
عبور دهیم. همچنین آن اجازه می دهد که نور را تا فاصله‌ای که حداقل ۱۰ برابر طول
موجش است، انتقال دهیم”.
نتایج این تحقیق در مجله Applied Physics Letters به چاپ رسیده است.