Bilim insanlarından 'görünmezlik' adımı: Malzemelerin derinliklerine bakmak için çok yararlı

Bilim insanları ışık dalgalarının opak maddelerin içinden nesne orada değilmişçesine geçmesini sağlayarak katı cisimleri "görünmez" kılmanın tuhaf bir yolunu buldu.

15 Nisan 2021 Perşembe, 10:14
Bilim insanlarından 'görünmezlik' adımı: Malzemelerin derinliklerine bakmak için çok yararlı
Abone Ol google-news

Aslında nesnelerin görünür olmasının nedeni, bir ışık kaynağından nesneye ve ardından insan gözüne gelen ışık dalgalarının saçılması.

Ne var ki Viyana Teknik Üniversitesi ve Utrecht Üniversitesi'nde yürütülen araştırmada bir nesneye nüfuz edebilecek belirli bir ışık dalgası çeşidi hesaplandı. Bazıları tüm ışık dalgalarının aynı olduğunu düşünse de bu doğru değil.

Viyana Teknik Üniversitesi'ndeki Teorik Fizik Enstitüsü'nden Profesör Stefan Saleh bir açıklamada, "Bu ışık dalgası modellerinin her biri düzensiz bir ortamdan gönderildiğinde çok özel bir şekilde değişiyor ve saptırılıyor" ifadelerini kullandı.

Bunun uygulanması ise çok zor ve büyük hassasiyet gerektiriyor. Utrecht Üniversitesi'nden Profesör Rotter ve Profesör Allard Mosk, yaptıkları bir deneyde opak bir çinko oksit tozu tabakası (rastgele düzenlenmiş nanopartiküller) kullandı. Böylelikle tozun ışığı tam olarak ne kadar saçtığını ve toz olmasaydı ışığın nasıl saçılacağını hesapladı.

Araştırmacılar bu bilgiyi kullanarak belirli bir ışık dalgası tipinin ("saçılım-değişmez ışık modları") tozun diğer tarafındaki bir dedektörle tamamen aynı modelde, yalnızca gönderildiği ana nazaran biraz daha zayıf halde kaydedildiğini saptadı.

Dahası, teoride sınırsız sayıda ışık dalgası mevcut. Bu da hesaplanmaları zor olsa da bulunabilecekleri anlamına geliyor.

Bu yeni gelişme biyomedikal uygulamalardaki görüntüleme prosedürleri açısından önemli ölçüde faydalı olabilir. The Independent'a konuşan Profesör Rotter, "Çalışmamızda ortaya koyduğumuz ışık alanları, sadece nesnenin arkasında ürettiği çıktı alanı modellerinde değil, nesne içinde de özel gibi görünüyor. Bu yönü bizim için çok heyecan verici" dedi.

Bu alanların boş alandakilere benzemesi özelliği, genellikle üzerinde çalışılması çok zor olan ve ışığı yüksek oranda saçan malzemelerin derinliklerine bakmak için çok yararlı olabilir.

Öte yandan Profesör Rotter'a göre, biyolojik sistemler vücutta akan kan gibi hareketle dolu olduğu için hâlâ yapılması gereken araştırmalar var. Bu durum, ışığın nesneden geçmesi için gereken modellerin hesaplanmasını zorlaştırıyor. Zira ölçümlerin, hareketin kendisinin zaman ölçeğinden daha hızlı yapılması gerekiyor.

Şimdilik bu buluş hücreler gibi daha küçük yapıları incelemek isteyen bilim insanlarına yardımcı olabilir. Profesör Rotter ölçüm araçlarının daha karmaşık uygulamalara olanak sağlayacak kadar hızlı ve maliyetinin de yeterince düşük hale gelmesinin sadece bir zaman meselesi olduğuna inanıyor.

Bulgular, kısa süre önce Nature Photonics adlı akademik dergide yayımlandı.