Ученые создали антилазер для произвольных волн

Команда исследователей разработала трехмерный антилазер, который способен практически полностью поглощать один конкретный тип произвольных волн. Лазер является идеальным источником света, генерирующий волны четко определенного цвета. Однако также возможно создать противоположное устройство, которое отлично поглощает конкретные волны и почти полностью рассеивает их энергию. Команда ученых из Венского технического университета совместно с коллегами из Ниццы разработала метод для использования этого эффекта в очень сложных системах, в которых световые волны случайным образом распространяются в произвольных направлениях. С помощью математических расчетов и компьютерного моделирования физики доказали, что можно создать идеальный поглотитель, который в зависимости от внутренней структуры будет взаимодействовать с определенными волнами, не позволяя им «ускользать». До сих пор такие антилазеры были реализованы только в одномерных структурах, на которые излучение направлялось с противоположных сторон. Однако австрийцы показали, что подобными свойствами могут обладать многомерные сложные структуры. Лабораторный произвольный антилазер состоит из микроволновой камеры с центральной поглощающей антенной, окруженной тефлоновыми цилиндрами, расположенными случайным образом. Эти цилиндры отражают и отклоняют волны подобно камням в луже с собой, формируя сложную систему. Направляя излучение и измеряя рассеивание, они определяют внутреннюю структуру каждого объекта. Это позволяет рассчитать волну, которая «впитывается» центральной антенной. Разработанная методика позволяет добиться поглощения поступающего на объект 99,8% сигнала. Эффект обусловлен тем, что падающая волна расщепляется на множество частей, которые мешают друг другу, и в результате не могут выйти. Технология находится на раннем стадии развития, но потенциально может быть применена во всех технических дисциплинах, связанных с волновыми явлениями. Например в мобильной связи или медицине. текст: Илья Бауэр, фото: TU Wien