La idea de viajar desde el espacio intestinal utilizando la nave espacial patentada a través de las ventas ultravioletas puede parecer novelas científicas -Fi. Pero de hecho, Stephen Hawking y Yuri Millner lanzó un programa en 2016, conocido como la iniciativa Star Shot, llamada Idea. Este concepto es usar láseres para avanzar en la velocidad rápida alfa y finalmente nuestro sistema estrella más cercano, para llegar a Alpha Santori, para avanzar en las sondas espaciales del gerente de “ventas de luz”.
Caltek está guiando a la comunidad en todo el mundo que está trabajando para lograr este valiente propósito. “Lightsel viajará más rápido que cualquier nave espacial anterior, finalmente con la capacidad de abrir directamente las distancias entre estelas a la nave espacial a las que ahora se puede acceder solo por observación remota”, explicando Harry Ochowater, que es la silla de risa de Otis Booth de la división de la división de la división Ingeniería y ciencia aplicada, y en el Profesor Hoover Hughes de Física Aplicada y Ciencias de los Materiales de Caltek.
Ahora, en el embrague, el agua y sus colegas han desarrollado una plataforma para la característica de las membranas ultravioletas que algún día se pueden usar para hacer estas celdas ligeras. Su plataforma de prueba incluye una forma de medir la fuerza que trabajan los láseres en la celda y se utilizarán para incomodar la nave espacial a través del espacio. Los experimentos del equipo marcan el primer paso para mover los conceptos clave y las observaciones y mediciones reales de materiales potenciales de puntas teóricas y diseños de células ligeras.
“Un desarrollo de membrana incluye una serie de desafíos que eventualmente se pueden usar como una celda ligera”, dice Etwater. “Pero antes de comenzar a construir un barco de este tipo, necesitamos entender qué responde el material a la presión de radiación de los láseres. Queríamos saber si medimos sus movimientos. Podemos determinar la potencia.
Una disertación que describe el trabajo aparece en la revista Fotónica de la naturaleza. Los principales autores de esta disertación son un académico post documental en Applied Physics Liver Michael y Applied Physics Remon Gao (MS ’21), ambos graduados en Caltek.
El objetivo es presentar el comportamiento de las luces de movimiento libremente. Pero como el primer paso, para comenzar a estudiar materiales y fuerzas de piedad en el laboratorio, el equipo desarrolló una pequeña celda ligera que está atada a la esquina dentro de una gran membrana.
Los investigadores utilizaron una técnica llamada litografía de equipos y haz de electrones en el Instituto de Ciencias de Ciencias de Cali Nano en Caltic en Calticia para hacer cuidadosamente una membrana de nitruro de silicio de solo 50 nanoteter de espesor, que parece un trampolín de microscopio. El mini trampolín, un cuadrado con solo 40 micras de ancho y 40 micras de alto, ha sido suspendido en las esquinas por resortes nitoides de silicio. Luego, las longitudes de onda visibles para el equipo chocaron con una membrana con una luz láser. Su propósito era medir la presión de radiación que la pequeña celda de luz probada mediante la medición del trampolín se desencadena cuando subía y bajaba.
El autor de Co -Guide dice que cuando la celda está conectada, el punto de vista físico cambia. “En este caso, la dinámica se vuelve bastante complicada”. La celda actúa como una resonancia mecánica, cuando se golpea la luz, se mueve como un trampolín. Un desafío importante es que estas vibraciones son impulsadas principalmente por el haz láser, que puede enmascarar el efecto directo de la presión de radiación. Michael dice que el equipo convirtió el desafío en un beneficio. “No solo evitamos los efectos de calefacción no deseados, sino que también utilizamos lo que el comportamiento del dispositivo aprendió sobre el comportamiento del dispositivo para crear una nueva forma de medir la fuerza de la luz”.
El nuevo método permite que el dispositivo funcione como un medidor de potencia adicional para que se pueda medir ambas fuerza Y Fuerza del haz láser.
“Este dispositivo representa una pequeña celda de luz”, dice el autor de coeficiente Gao, pero una gran parte de nuestro trabajo para diseñar un esquema para medir la medición precisa del movimiento a través de fuerzas ópticas de distancia larga y debía realizarse.
Para hacer esto, el equipo hizo lo mismo que el interferómetro de ruta común. En general, el movimiento puede detectar el movimiento de dos vigas láser, donde uno es golpeado por una muestra inestable y el otro detecta una ubicación dura. Sin embargo, en un interferómetro de ruta compartida, debido a que ambos insins han viajado casi la misma ruta, han encontrado las mismas fuentes de ruido ambiental, como el equipo de trabajo cercano o incluso las personas que hablan, y esos indicadores han desaparecido. Lo que queda es una señal muy pequeña del movimiento de la muestra.
Los ingenieros conectaron la interfaz al microscopio que estudiaron la celda pequeña y mantuvieron el dispositivo en una cámara de vacío personalizada. Luego logró medir los movimientos de la célula, como el pakómetro (un billón de un metro), así como su dureza mecánica, es decir, cuando los resortes fueron empujados por la presión de radiación láser, cuán malos son los resortes.
Dado que los investigadores saben que la celda ligera en el espacio no siempre representa la fuente láser de la Tierra, entonces le dieron al rayo láser un ángulo para imitarlo y luego midieron la fuerza con la que el láser mini empujó la celda. Lo importante es que los investigadores calcularon la propagación de haces láser en ángulo y, por lo tanto, perdieron la muestra en algunas áreas y obtienen sus resultados en la potencia del láser medido por el dispositivo. Sin embargo, en estas situaciones el poder era menor de lo esperado. En el artículo, los investigadores especulan que algunas vigas, cuando se dirigen en ángulo, son golpeadas por el borde de la nave, lo que hace que una parte de la luz se dispersen y envíe en otras direcciones.
Esperando, el equipo espera que Nano Science y Metometerios usen esta pequeña escala cuidadosamente para obtener las características deseadas para que el material de ingeniería sea de ingeniería.
“Después de eso, el propósito será que podemos usar estas superficies nano hechas, por ejemplo, proporcionar una fuerza de restauración o un par en la pregunta de la luz”, dice Gao. “Si la luz es moverse o girar del rayo láser láser, nos gustaría movernos por sí solo o girar”.
Los investigadores señalaron que pueden medir el movimiento y la rotación con la plataforma descrita en el documento. “Es un paso importante hacia la observación de fuerzas y objetivos ópticos, lo que permite afilar las luces libremente, montar en un haz láser”, dice Gao.
El 30 de enero, apareció “Medición de presión de radiación directa para membranas de células ligeras”. Con ochowater, Michael y Gao, los autores de Coltic adicionales en este documento son el científico de investigación senior Michael de Kelznburg (PhD ’10), ex oficina de correos. Académico Claudio Yu Hale, y profesor de investigación John E. Sadar. Adrian Merit también es el autor de la disertación que participó en el proyecto como estudiante de posgrado en ETH Zuric. El trabajo fue apoyado por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y la iniciativa de innovación de StarShot.
