Рассылка закрыта
При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Успех с Удовольствием" на которую и рекомендуем вам подписаться.
Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.
При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Успех с Удовольствием" на которую и рекомендуем вам подписаться.
Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.
| Информационный Канал Subscribe.Ru |
|
Новости фотоники #2/2003 (26 марта 2003 г.) МАТЕРИАЛЫ Японские ученые из Национального института передовой прикладной науки и технологии AIST-Kansai создали материал с нанопорами, которые можно "открывать" и "закрывать" светом. Это пористый материал из диоксида кремния с добавлением молекул с кумариновыми группами. При освещении материала ультрафиолетовым светом с длиной волны, большей 310 нм, молекулы с кумариновыми группами объединяются друг с другом, перекрывая выходное отверстие поры. При освещении их светом с длиной волны около 250 нм они разъединяются, тем самым открывая поры кварца. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=85702) Английские ученые из Национальной физической лаборатории (National Physical Laboratory) в Лондоне разработали покрытие NPL Super Black, с коэффициентом отражения в видимой части спектра 0.3%. Для сравнения, качественная черная краска отражает 2.5%, а покрытие из нитрида хрома (Black Gold), считавшееся до сих пор лучшим по данному показателю - 0.6%. Покрытие Super Black состоит из слоя никель-фосфорного сплава и слоя цинка. Вся поверхность NPL Super Black покрыта микрократерами, за счет которых и достигаются такие показатели. При этом светопоглощение протекает особенно эффективно, если лучи падают на поверхность под углом. Новинка предназначается в первую очередь для оптических приборов, но ей уже заинтересовались и художники-авангардисты. Пока что продолжается совершенствование покрытия. (http://www.compulenta.ru/2003/2/6/37385/) Неожиданный результат получила группа из Lawrence Berkeley National Laboratory (США), возглавляемая Владеком Валукиевичем. До сих пор считалось, что нитрид индия имеет ширину запрещенной зоны 2 эВ. Однако никому не удавалось получить излучение, соответствующее этой энергии. Исследователи из Беркли обнаружили, что на самом деле запрещенная зона значительно уже, всего 0.7 эВ. А это означает, что соединения нитрида индия с различным количеством галлия могут поглощать солнечный свет во всем спектральном диапазоне. Как сказал Валукйевич: "Такое впечатление, что природа специально создала этот материал так, чтобы его спектр поглощения совпал со спектром излучения солнца". Ученые выяснили, что запрещенная зона увеличивается с добавлением галлия, приближаясь к хорошо известному для нитрида галлия значению 3.4 эВ. Практическое создание солнечных батарей на новом материале сопряжено с целым рядом технологических трудностей. Но если их удастся преодолеть, то, по мнению группы, эффективность новых источников энергии может достичь 50% при двухслойной схеме и 70% при большем числе слоев. (OLE 1/2003) Между тем группа ученых под руководством Эрика Макфарленда (Eric McFarland) создала новый материал для солнечных батарей. Батарея содержит слой светопоглощающего красителя, нанесенный на тонкую золотую пленку, которая, в свою очередь, нанесена на поверхность слоя дешевого полупроводника диоксида титана. Электроны, выбиваемые из молекул красителя, проходят сквозь золотую пленку и попадают в полупроводник. Образовавшиеся дырки замещаются электронами из золота. Поскольку в данной конструкции полупроводник не является одновременно и поглотителем света (в отличие от обычных батарей, для которых нужен высокоочищенный кремний), требования к нему значительно снижаются. В перспективе это позволит изготавливать дешевые батареи, однако сейчас КПД конструкций не превышает 1%. (http://www.cnews.ru/newtop/index.shtml?2003/02/06/140544) Сотрудникам компании Philips впервые удалось создать однослойный электролюменисцентный компонент, способный управляемо излучать в красной и зеленой областях спектра. Помимо того, что такие светодиоды найдут широкое применение в качестве индикаторов, они могут в корне изменить технологии производства дисплеев, т.к. для получения трех цветов понадобятся не три, а только два слоя. А это означает значительное упрощение производства. В основе новой технологии - сочетание полупроводящего полимера и двухядерного рутениевого комплекса. Это вещество помещается между двумя электродами: из золота и из оксида олова-индия. При прямом включении легированный полимер излучает в районе 620 нм (красный), что соответствует возбужденному состоянию рутениевого комплекса. При обратном включении рутениевый комплекс позволяет заселить верхний уровень полимера, приводя к зеленому излучению на длине волны 510 нм. В обоих случаях достигается насыщение, т.е. к красному свету не примешивается зеленый и наоборот. Сейчас исследователи пытаются создать аналогичные устройства для других пар цветов. (http://optics.org/articles/news/9/1/4) Исследователи из Массачусетского технологического института создали светодиоды, использующие все достоинства органических, неорагнических и квантовоточечных технологий. Новая структура содержит одиночный слой селен-кадмиевых квантовых точек, расположенный между двумя органическими тонкими пленками. Органические светодиоды отличаются легкостью производства, высокой эффективностью и возможностью получать различные длины волн. Для эффективной рекомбинации носителей желательно, чтобы электроны и дырки были сосредоточены в одной небольшой области и не растекались из нее, поэтому квантовые точки размером в несколько нанометров являются очень хорошим излучателем. Наконец, неорганические кристаллы, коими являются квантовые точки из селена кадмия, имеют идеальные светоизлучающие свойства. Важно также, что длина волны излучения определяется в таких структурах размером квантовой точки, который определяется процессом производства и может поэтому варьироваться. Это позволяет получать излучатели практически для любой длины волны. Другим преимуществом нового материала является, по заявлению авторов, теоретическая возможность получения 100%-ной квантовой эффективности, тогда как в обычных светодиодах квантовая механика принципиально огранчивает этот показатель порогом в 50%. (http://optics.org/articles/news/9/1/2) Голландская компания LUDVIG SVENSSON INTERNATIONAL B.V. разработала материал, защищающий подложку, на которую его наносят, от разрушающего воздействия ультрафиолетового излучения и при этом самому этому материалу практически не опасны вещества, содержащиеся в воздушной среде теплиц для растений. Проблема защиты пленок, из которых изготавливают теплицы, от разрушающего влияния УФ излучения хорошо известна и обычно с этой целью используют т.н. пространственно затрудненные амины (HALS-стабилизаторы). Однако эти вещества весьма химически активны и вступают в реакции с химикатами, применяемыми, например, для обработки листьев растений. В итоге защитные свойства ухудшаются. Новый материал защищает от ультрафиолета, не подвержен воздействию химических веществ, свойственных атмосфере теплиц, и даже в некоторых случаях является огнестойким. Помимо пленок для теплиц, его можно использовать при изготовления навесов, жалюзи и других изделий, которые могут находится в кислотосодержащей атмосфере. (http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4542.html) ТЕХНОЛОГИИ По-видимому, мы присутствуем при рождении нового направления техники, получившего название "флексоника". Его суть в том, что с помощью аппарата, подобного струйному принтеру, можно создавать практически любые электрические и радиоэлектронные устройства, причем не по частям, а прямо целиком. В лабораториях по всему миру уже довольно давно используются так называемые 3-мерные прототипные технологии, позволяющие по компьютерной модели создавать реальные объекты для их исследования перед началом серийного заводского производства. Эти объекты изготавливаются послойно различными способами. Например, из папье-маше, когда каждый слой вырезается из бумаги лазером и приклеивается к уже готовой части. Или с помощью полимеризации жидкого материала под действием излучения ультрафиолетового лазера. Возможно получение и металлических изделий с использованием лазерно-порошковой металлургии. Но во всех этих случаях используется, как правило, однородный материал. И вот теперь инженеры Калифорнийского университета в Беркли предложили использовать струйные технологии для нанесения на подложки слоев полимерных проводников и полупроводников. А это значит, что в скором времени можно будет "печатать на принтере" целые электронные платы и даже источники света. Отметим, что идея, в общем, не нова. Например, фирмы Cambridge Display Technology и Seiko Epson уже предложили похожую технологию для создания дисплеев на основе органических светодиодов. Отличие флексоники - в возможности легко создавать тонкие и гибкие устройства. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=83910, http://www.cnews.ru/news/comp/2002/06/18/20020618122046.shtml) На американской судоверфи Bender Shipbuilding в Алабаме смонтирована первая в мире лазерная установка для резки в атмосфере кислорода (технология Laser-ASsisted OXigen, LASOX) стали толщиной более 50 мм, что вдвое превосходит возможности существующих промышленных систем. Технология LASOX была разработана британской компанией BOC Gases. После восьми лет исследований и разработок, направленных на совершенствование процесса и осуществлявшихся совместно с Ливерпульским университетом, лицензия на право коммерческого применения LASOX была предоставлена американской компании Alabama Laser Systems. Установленная на верфи Bender установка оснащена специально адаптированным 6-кВт лазером на CO2. Сейчас слой металла может достигать 75 мм, а в перспективе планируется достичь 100 мм. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=85467) УСТРОЙСТВА Компания Samsung Electronics представила интересное устройство SCD5000, сочетающее в себе MiniDV-видеокамеру и 4-мегапиксельный цифровой фотоаппарат. Другие фирмы, как правило, стремятся реализовать обе функции с использованием одного оптико-электронного тракта, что приводит либо к низкому качеству фотоснимков (при использовании видео-ПЗС для записи фотографий), либо к мизерному времени видеозаписи (при оснащении фотоаппаратов возможностью делать несколько снимков подряд с большой скоростью). Комбайн SCD5000 представляет собой по сути два устройства в одном корпусе. Он оснащен двумя объективами и двумя матрицами. Фотообъектив обеспечивает 3-кратное увеличение, а снимки с разрешением 4,13 мегапикселей записываются на карту Memory Stick. Видеоканал оснащен объективом с 10-кратным оптическим zoom-ом и 680-килопиксельной матрицей. Запись осущствеляется на кассету MiniDV. (http://www.cnews.ru/news/comp/2003/01/14/20030114144400.shtml) Международная команда исследователей из Advanced Optical Technology (Англия), Raicol Crystals (Израиль) и Leysop (Англия) создала АИГ:Nd-лазер с диодной накачкой с рекордной частотой импульсов в 200 кГц. При этом при мощности накачки в 2 Вт лазер имеет выходную мощность в 700 мВт и пиковую мощность в импульсе около 0.5 кВт. В импульсном режиме лазер имеет КПД лишь на 5% ниже, чем в непрерывном режиме, т.е. инженерам удалось создать электрооптический затвор с уникально низкими потерями. Лазер предполагается выпустить на рынок, где он сможет использоваться в фотохимии, дальнометрии, лидарах и освещении. (OLE 1/2003) Инженеры из Института автоматики, электроники и компьютерных систем управления Винницкого государственного технического университета создали светофор на основе светодиодов. КПД аппарата примерно в 20 раз выше, чем у обычных светофоров, что позволяет получить существенную экономию даже в рамках сравнительно небольшого города. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=86847) Компания StarTiger при финансовой поддержке Европейского космического агентства разработала терагерцовую фотокамеру. Терагерцовые волны лежат между оптическим и радиодиапазоном и сочетают в себе достоинства того и другого. Они могут быть сфокусированы в маленькие точки, что позволяет получать с их помощью фотографии, и при этом способны проникать сквозь толстые непрозрачные в оптической области препятствия. Новая камера отличается мылыми размерами и может использоваться в медицине, системах безопасности, авиатехнике (T-излучение проходит сквозь туман) и астрономии. (http://news.finestreet.ru/cgi-bin/news/view.cgi?id=1794&cat_id=8&page=1, http://news.battery.ru/theme/science/?id=86933) Исследователи из английского Института фотоники при Strathclyde University заявили о создании светодиодной матрицы с рекордным разрешением. 12288 излучателей диаметром 20 мкм составляют матрицу (128x96 точек) размером 3.5x2.5 мм. Каждый излучаетель имеет мощность 0.1 мВт при рабочем напряжении 3.5 В. Матрица представляет собой единое устройство с независимым управлением элементов. Микросветодиоды имеют быстродействие порядка сотен пикосекунд. Устройство изготавливается методом фотолитографии с последующей лазерной обработкой. Сейчас устройство излучает на длине волны 470 нм (синий цвет). Для получения цветных дисплеев отдельные излучатели надо дополнить полимерным или фосфорицирующим покрытием для преобразования цвета. Кроме того, группа разрабатывает излучатели с длиной волны 370 (фиолетовый) и 540 (зеленый) нм. Потенциальное применение устройства включает не только микродисплеи, но и анализ образцов ДНК, т.к. коротковолновое излучение можно использовать для возбуждения флуоресцентно помеченных органически материалов. (http://optics.org/articles/news/9/1/3) В Техническом университете Клаусталя разработан новый щуп для использования в миноискателях. В настоящее время, несмотря на весьма высокий процент инцидентов при поиске мин, саперы часто предпочитают полагаться на собственное чутье, позволяющее по прикосновению щупа определить опасный предмет. Немецкие инженеры установили на конец щупа лазер. При обнаружении металлического предмета лазерный импульс испаряет с его поверхности небольшое количество вещества, после чего путем спектроанализа выясняется химический состав поверхности. Это позволяет отличить мину от, например, консервной банки. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=89112) ВСЯКАЯ ВСЯЧИНА В Шотландии ведется проект стоимостью 4.5 млн. евро по обнаружению дефектов автодорог с помощью лазеров. Работа займет около 4 лет и позволит выявить участки, наиболее требующие ремонта. До сих пор использовалась обычная визуальная оценка состояния покрытия, но такой метод не отличается объективностью. К тому же новый подход должен дать заметную экономию. Передвижная лаборатория анализирует текстуру покрытия и борозды, оставляемые колесами. При этом измерения можно проводить на скорости до 50 км/ч. (http://optics.org/articles/news/9/1/5, http://news.battery.ru/theme/science/?id=84451) Чарльз Либер и его коллеги из Гарвардского университета создали нанолазер с электрической накачкой. Первые нанолазеры появились еще в 2001 г., но для их накачки требуется другой лазер, что делает их неприменимыми, например, в системах связи. Новый источник света представляет собой полупроводниковую нанопроволоку диаметром 0.1 мкм, расположенную на кремниевой поверхности. Длина волны излучения определяется материалом проволоки: синий цвет дает нитрид галлия, ИК - фосфид индия. Ученые планируют создать нанолазеры для всех длин волн. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=84620) Во Франции начинается проект по получению антропометрических данных населения с помощью лазерных измерительных систем. Для этого крупные супермаркеты и два специальных передвижных пункта оборудуются кабинками, в которых установлены несколько лазеров и телекамер. За 10 сек эти приборы с помощью компьютера строят объемную модель человека по 97 точкам. Электронный двойник может использоваться как для выбора, так и для пошива одежды, а автоинженеры планируют выпускать сиденья, идеально подогнанные под фигуру заказчика. Данные о 15 тыс. французов и француженок будут обработаны и для статистических исследований. Последний раз женщин во Франции "обмеряли" в 1972, а мужчин - в 1966 году. В перспективе в рамках масштабной общеевропейской программы "Электронный портной" все размеры и контуры будут объединены в общеевропейском банке данных "Евродата". (http://news.battery.ru/theme/science/?id=87504) Исследователи из Bell Labs, США, изготовили жидкую линзу диаметром 2 мм, причем ее положение и фокус меняются при приложении напряжения. Линза представляет собой капельку прозрачной проводящей жидкости, помещенной на подложку со специальным покрытием. Жидкости могут быть самые разные, и, например, полимеры, твердеющие под действием УФ излучения, можно использовать для производства твердых линз специфической формы, расположенных в определенных местах. Подложка представляет собой многослойную структуру с четырьмя управляющими электродами. В проведенных экспериментах из капель сульфата калия объемом 6 мкл получали линзы диаметром 2 мм, а при приложении напряжения удавалось менять фокусное расстояние на 20%. (http://optics.org/articles/news/9/1/15) Группа из университета Торонто, возглавляемая Джеффри Озином (Geoffrey Ozin) и Яном Маннерсом (Ian Manners), разработала "световые чернила" (photonic ink или P-ink). В отличие от уже существующих электронных чернил, способных переключаться между черным и белым состояниями и требующих поэтому наложения трех пикселей для получения цветных изображений, P-ink отображает любые цвета. В основе их работы лежит дифракция. Чернила содержат сферические частицы диаметром около 0.3 мкм, составляющие упорядоченные структуры. При интерференции отраженного света излучение определенных длин волн ослабляется, и отраженный свет приобретает определенный цвет. Организация подобных упорядоченных структур оказалась возможной благодаря способности наночастиц в жидкости самоупорядочиваться с образованием коллоидного кристалла. Для настройки цветных чернил на определенный цвет в чернила добавляется полимерный гель, который в зависимости от приложенного напряжения меняет способность впитывать растворитель и набухать. В итоге возможно плавно изменять расстояние между частицами и, следовательно, цвет чернил. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=89784) Юшань Янь (Yushan Yan) и его коллеги по Калифорнийскому университету в Риверсайде (США) придумали способ получения уникально тонких полых стекловолокон. Для этого предлагается использовать нити обычной паутины, которая славится своей прочностью. Кусочек нити обмакивается в раствор ортосиликата тетраэтила, и, когда раствор высыхает, заготовку обжигают. Нить паутины выгорает, а образовавшаяся трубка сжимается в пять раз. Сейчас, используя гигантского мадагаскарского паука Nephila madagascariensis, ученые получили волокно толщиной 1 мкм. Но если обратиться к Stegodyphus pacificus — крошечному паучку, плетущему волокна толщиной всего десять нанометров, то можно получить 2-нм волокно. Возможности применения столь тонких волокон весьма разнообразны - от замены в некоторых случаях углеродных трубок до создания волоконных линз высокого разрешения для ближнеполевых микроскопов. (http://news.battery.ru/theme/science/?id=89996) photonica.ru |
| http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru |
Отписаться
Убрать рекламу |
| В избранное | ||