Radiová čočka z metamateriálu

Radiová čočka se skládá ze 4 000 malých buněk ve tvaru S. - Foto:  MIT

Radiová čočka se skládá ze 4 000 malých buněk ve tvaru S.Foto:  MIT

Vědci z MIT vyvinuli radiovou obdobu optické čočky se zvláštními vlastnostmi. Ta jednou umožní detailní průzkum jak vzdáleného vesmíru, tak i průzkum útvarů o velikosti jednotlivých molekul. Tvar čočky vznikl pomocí trojrozměrného tisku z tzv. metamateriálu, tedy z umělého materiálu, jehož neobvyklé vlastnosti vyplývají ze speciálně uspořádané mikrostruktury.

Metamateriál je jakýkoliv uměle vytvořený materiál s vlastnostmi, které se v přírodě nevyskytují. Bývá vytvořen v laboratoři díky detailní práci s jeho strukturou ať už na mikroúrovni nebo na nanoúrovni. Doposud se dařilo vyrábět hlavně metamateriály se zvláštními vlastnostmi elektromagnetickými a optickými, chovaly se tedy specificky vzhledem k šíření světla, např. opticky maskovaly objekty. Jiným typem byly akustické metamateriály, které podobně atypicky zpracovávaly a měnily zvuk. 

Radiová čočka vyrobená z metamatriálu vypadá jako vydutá, pletivem vyplněná plocha, která se skládá ze 4 000 malých buněk ve tvaru S. Tato atypická “anténa” nevysílá na rozdíl od běžných antén takového tvaru radiové vlny s určitým úhlovým rozptylem. Principem jejího fungování je zde zaostřování vln do tak malé oblasti prostoru, že takové zaostřování se s elektromagnetickými vlnami nepovedlo ani v oblasti viditelného světla, tedy v rámci optické mikroskopie. Z místa zaostření pak vlny dál pokračují prakticky zcela rovnoběžně. Tuto vlastnost vědci nazvali “negativním ohybem”, jde o zcela jiný typ ohybu elektromagnetických vln, než který u obyčejných radiových antén pozorujeme a využíváme. 

Člen pracovního týmu z MIT Isaac Ehrenberg přirovnal geometrické působení radiové čočky na vysílané vlny k mýtické zbrani z filmu Hvězdné války, ke zbrani, kterou používala známá stanice “Hvězda smrti” pro ničení planet. Tady ovšem nepůjde o ničení čehokoliv, jedná se jen o principiální podobnost při neobvyklém usměrňování paprsků. 

Tato exotická vlastnost radiové čočky umožňuje soustředit vyslaný signál třeba na jednotlivé molekuly a z radiových vln, které se na nich rozptýlí, pak přesně určit jejich strukturu a vlastnosti. Vysoká směrová citlivost při opačném módu, tedy při přijímání radiových vln, zase podstatně zpřesní např. radiová pozorování oblohy a vzdáleného vesmíru. Nové možnosti se pravděpodobně mohou otevřít i v oblastech telekomunikace a mikrovlnného přenosu energie. A co je velmi podstatné: nová radiová čočka je velmi lehká a lze ji vyrábět poměrně levně. 

Zdroje: Popular Science, PhysOrg 

Autor:  Pavel Vachtl
Pořad: Nula-jednička  |  Stanice: ČRo Leonardo
Čas vysílání: Pořad jsme vysílali do 28. února 2013.  
 

Nové články v rubrice

 

Diskuse

Český rozhlas si váží názoru posluchačů a má zájem o korektně vedenou diskusi. Vyhrazuje si proto právo skrýt příspěvky, které odporují dobrým mravům, jsou xenofobní, porušují platné zákony, poškozují dobré jméno Českého rozhlasu, nebo mají reklamní charakter.

Návod na použití diskusního systému DISQUS naleznete zde.

 
tyto komentáře používají systém Disqus

Meteor

Jak vidí jeleni?

Když někdo skvěle vidí, říká se, že má ostříží zrak. Tedy jako dravý pták ostříž. O jelením zraku se...

Příroda

Predátoři pomáhají kořisti k adaptaci na oteplení

Pokud čelí živočichové tlaku dravců, přizpůsobí se mnohem snáze i dalším nepříznivým vlivům včetně rostoucích...

Planetárium

Další cesta za zatměním a hmota ze vzdálených supernov

Koně Převalského na Dívčích hradech, další vlčata z Českolipska a íránský test nové nosné rakety.

Mobilní verze | Podmínky užití | English
© 1997-2017 Český rozhlas

Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace