El sonido controla la luz.
04.02.2015
A principios del siglo pasado, el físico soviético Leonid Mandelstam demostró teóricamente que las vibraciones del sonido en una sustancia transparente pueden dispersar la luz que pasa a través de esta sustancia. Las ondas de sonido provocan cambios locales en la densidad del medio y, como resultado, cambian el índice de refracción. Como resultado de tal dispersión, se pierde parte de la energía luminosa. Independientemente de Mandelstam, el físico estadounidense Leon Brillouin llegó a los mismos resultados. Como resultado, la interacción del sonido y la luz en medios transparentes se denominó efecto Mandelstam-Brillouin.
Sin embargo, no nos damos cuenta de que la música alta dispersa la luz de una bombilla, como, por ejemplo, la luz de los faros de los automóviles se dispersa en la niebla. El efecto se notará solo si, en lugar de una bombilla ordinaria, tomamos una fuente de radiación monocromática: un láser. El hecho es que el rayo láser es una radiación electromagnética con una longitud de onda, que determina su "color". El rayo rojo tiene una longitud de onda, el rayo verde tiene otra.
Ahora tomemos una línea de datos de fibra óptica. El principio de su funcionamiento es que la información se transmite cambiando la intensidad de un haz de luz que se propaga a lo largo de un hilo de vidrio transparente. Un solo hilo de fibra óptica se puede usar simultáneamente para transmitir datos a través de cientos de canales, simplemente usando haces de luz de diferentes longitudes de onda. Cada canal corresponde a una longitud de onda láser específica. Es bastante similar con la transmisión de datos a través de ondas de radio, excepto por una cosa: si aumentamos la potencia del transmisor de radio, entonces aumenta la potencia de la señal y el alcance de su recepción. Si aumentamos la potencia del láser para transmitir una señal a través de una fibra óptica, la transmisión se deteriora: cada vez más la señal comenzará a perderse debido a la dispersión de Mandelstam-Brillouin. Por lo tanto, existe un umbral de potencia de la señal que no tiene sentido superar, de lo contrario, la luz transmitida simplemente se reflejará.
¿Qué hicieron los físicos de la Universidad de Illinois? En un delgado hilo de fibra óptica, fijaron una pequeña esfera de vidrio. Este diseño se llama resonador óptico de anillo. Un rayo láser de un filamento de fibra óptica ingresa al resonador y, debido a la reflexión interna múltiple, permanece en él, como en una trampa. El punto clave del experimento fue el segundo rayo láser, con una frecuencia que difiere de la original en cierta cantidad. La diferencia en las frecuencias de los rayos láser correspondía a la frecuencia de las vibraciones acústicas del material de la esfera. Esto hizo que el sistema de fibra óptica y resonador fuera transparente para el primer haz.
Lo que es más sorprendente, dicho sistema resultó ser transparente a los rayos desde un solo lado. Resultó ser una especie de torniquete óptico: la luz pasa por un lado y no puede pasar por el otro. Una propiedad tan interesante surge debido a la compleja interacción de dos rayos de luz y ondas acústicas en un material: el efecto de dispersión de Mandelstam-Brillouin. Solo que en este caso, en lugar de impedir el paso de la viga a través de la fibra, él, por el contrario, le proporcionó un pasillo libre.
El descubrimiento de tales propiedades permitirá crear circuladores y aisladores ópticos en miniatura, necesarios para los sistemas de fibra óptica y, en el futuro, para las computadoras cuánticas. Ahora bien, estos dispositivos se basan en el efecto magneto-óptico de Faraday, y los campos y materiales magnéticos se utilizan para transmitir la luz en una sola dirección. El descubrimiento realizado solo ayudará a deshacerse de campos magnéticos innecesarios. Además, se puede usar para cambiar la velocidad de grupo de un haz de luz: lo que los físicos llaman luz "rápida" y "lenta", se necesita para almacenar información cuántica.
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15.04.2024
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Arena para gatos Petgugu Global
15.04.2024
Cuidar a las mascotas a menudo puede ser un desafío, especialmente cuando se trata de mantener limpia la casa. Se ha presentado una nueva e interesante solución de la startup Petgugu Global, que facilitará la vida a los dueños de gatos y les ayudará a mantener su hogar perfectamente limpio y ordenado. La startup Petgugu Global ha presentado un inodoro para gatos único que puede eliminar las heces automáticamente, manteniendo su hogar limpio y fresco. Este innovador dispositivo está equipado con varios sensores inteligentes que monitorean la actividad del baño de su mascota y se activan para limpiar automáticamente después de su uso. El dispositivo se conecta al sistema de alcantarillado y garantiza una eliminación eficiente de los residuos sin necesidad de intervención del propietario. Además, el inodoro tiene una gran capacidad de almacenamiento, lo que lo hace ideal para hogares con varios gatos. El arenero para gatos Petgugu está diseñado para usarse con arena soluble en agua y ofrece una gama de arena adicional ... >>
El atractivo de los hombres cariñosos.
14.04.2024
El estereotipo de que las mujeres prefieren a los "chicos malos" está muy extendido desde hace mucho tiempo. Sin embargo, una investigación reciente realizada por científicos británicos de la Universidad de Monash ofrece una nueva perspectiva sobre este tema. Observaron cómo respondieron las mujeres a la responsabilidad emocional y la voluntad de los hombres de ayudar a los demás. Los hallazgos del estudio podrían cambiar nuestra comprensión de lo que hace que los hombres sean atractivos para las mujeres. Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Monash arroja nuevos hallazgos sobre el atractivo de los hombres para las mujeres. En el experimento, a las mujeres se les mostraron fotografías de hombres con breves historias sobre su comportamiento en diversas situaciones, incluida su reacción ante un encuentro con un vagabundo. Algunos de los hombres ignoraron al vagabundo, mientras que otros lo ayudaron, como comprarle comida. Un estudio encontró que los hombres que mostraban empatía y amabilidad eran más atractivos para las mujeres en comparación con los hombres que mostraban empatía y amabilidad. ... >>
Casco electrónico para camioneros.
14.04.2024
La seguridad vial, especialmente para los conductores de equipos pesados de construcción, es una prioridad absoluta para ingenieros y científicos. En vista de esto, el Instituto Fraunhofer alemán para la resistencia estructural y la confiabilidad del sistema ha presentado un nuevo producto: un casco electrónico diseñado para proteger a los conductores de lesiones graves al conducir vehículos de construcción. Un nuevo casco electrónico desarrollado por un equipo de ingenieros del Instituto Fraunhofer abre nuevas perspectivas para la seguridad de los conductores de camiones y equipos de construcción. El dispositivo es capaz de controlar el nivel de sacudidas en el habitáculo del vehículo y advertir al conductor de un posible peligro. La base del funcionamiento del casco es un sensor piezoeléctrico incorporado que genera electricidad durante la deformación física. Este mecanismo permite que el dispositivo responda a intensas vibraciones típicas de los equipos de construcción. Cuando el nivel de deformación excede los valores seguros, se activa un sistema de alarma en el casco, ... >>
Antivitaminas en lugar de antibióticos.
13.04.2024
El problema de la resistencia bacteriana a los antibióticos es cada vez más grave y supone una amenaza para el tratamiento eficaz de las infecciones. Ante esto, los investigadores están buscando nuevas formas de combatir las superbacterias. Una de las direcciones prometedoras es el uso de antivitaminas que pueden tener un efecto antibacteriano. Las antivitaminas, aunque se conocen como lo opuesto a las vitaminas, han demostrado ser una herramienta prometedora en la lucha contra la resistencia bacteriana a los antibióticos. Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Göttingen en Alemania confirmó su potencial para crear nuevos fármacos para combatir infecciones peligrosas. Con el aumento de superbacterias resistentes a los antibióticos, es necesario encontrar tratamientos alternativos. Las antivitaminas son moléculas similares a las vitaminas, pero capaces de inhibir la actividad bacteriana sin dañar el cuerpo humano. Por el momento, la ciencia sólo conoce tres antivitaminas: la rosa ... >>
| Noticias aleatorias del Archivo El pegamento cerebral simplificará el trabajo de los neurocirujanos
18.03.2024
Los científicos de Harvard han presentado un biomaterial innovador que puede restaurar la duramadre. Este descubrimiento promete cambiar las técnicas actuales y tener un impacto significativo en la práctica de la neurocirugía.
Bioingenieros del Instituto Wyss de Ingeniería Biológica de la Universidad de Harvard e investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard, dirigidos por John A. Paulson (SEAS), han desarrollado un nuevo biomaterial llamado "Dural Tough Adhesivo" (DTA).
La duramadre, que protege el sistema nervioso central, desempeña un papel clave para mantener seguros el cerebro y la médula espinal. Las fugas de líquido cefalorraquídeo pueden causar problemas graves a los pacientes y el DTA demuestra un rendimiento sobresaliente en comparación con los selladores existentes.
Después de pruebas exitosas en modelos animales in vivo y en tejidos de origen humano ex vivo, los científicos están convencidos de la alta fuerza y resistencia del DTA a la presión intracraneal. Además, el DTA mostró tasas de fuga más bajas y una mejor adhesión a la duramadre en comparación con sus predecesores.
Este descubrimiento abre nuevos horizontes en neurocirugía y ofrece métodos más eficaces y seguros para reparar la duramadre. Los resultados del estudio pueden contribuir al desarrollo de biomateriales y sus aplicaciones en diversos campos de la medicina, incluida la medicina regenerativa.
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