Een doolhof van spiegels en lenzen maakt van elk materiaal een zeer licht-absorberend materiaal. Het kan worden gebruikt om zwak licht te detecteren, of om apparatuur van veraf op te laden met licht.
Elk materiaal kan licht perfect absorberen, als je het in een speciaal doolhof van spiegels en lenzen plaatst. Deze techniek zou gebruikt kun worden om zwak sterlicht te detecteren, of om met lasers verre apparaten op te laden.
Spiegeldoolhof
Opticus Ori Katz van het beeldvormingslaboratorium van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem en zijn collega’s hebben een bijna perfecte lichtabsorbeerder gemaakt door een zogeheten anti-laser te bouwen.
‘Einstein liep als theoreticus vast op de nieuwe bevindingen’
Toen de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes iets geks ontdekte over supergeleiding, was dit onder veel fysici het gesprek van de dag. Maa ...
In een laser kaatst het licht tussen spiegels tot het genoeg versterkt is om het apparaat in een geconcentreerde lichtbundel te verlaten. In een anti-laser, zegt coauteur en hoogleraar theoretische fysica Stefan Rotter van de Technische Universiteit van Wenen, komt het licht het apparaat binnen en raakt het vervolgens verstrikt in een reeks weerkaatsingen.
Gevangen licht
De onderzoekers bouwden hun anti-laser door rood licht door een meters lang doolhof van zorgvuldig gerangschikte lenzen, spiegels en een stuk getint glas te sturen. Het glas is de beoogde lichtabsorbeerder. Het licht weerkaatst tegen de spiegels en interageert met beelden van zichzelf, gecreëerd door de lenzen. Daardoor wordt de lichtbundel afgebogen telkens wanneer hij in de buurt komt van de uitgang.
Voordat het glas in het apparaat werd geplaatst, absorbeerde het 15 procent van het licht. Het hele apparaat daarentegen absorbeert ongeveer 98 procent. De lichtabsorptie van het glas wordt dus meer dan zes keer zo groot.
Astronomie
Hoogleraar mechanische techniek Sahin Ozdemir van de Amerikaanse Pennsylvania State universiteit zegt dat vergelijkbare apparaten tot nog toe alleen lichtgolven met een specifieke vorm perfect absorberen, en dan ook nog alleen onder een bepaalde hoek. De nieuwe anti-laser werkt voor alle golfvormen en hoeken, en is dus veel praktischer, zegt hij.
Ozdemir zegt dat de methode mogelijk gebruikt kan worden om licht van zeer zwakke sterren te verzamelen. Ook zou het gebruikt kunnen worden apparaten op grote afstand efficiënt op te laden met de energie van het geabsorbeerde licht. Zo zou je een drone met een laserbundel van afstand kunnen opladen, zegt Katz.
Van labtafel naar chip
Universitair hoofddocent optica Yidong Chong van de Nanyang Technological University in Singapore zegt echter dat het apparaat nog verkleind moet worden en geïntegreerd op een chip voordat het kan worden ingebouwd in praktische apparaten. Momenteel strekt het doolhof van instrumenten zich uit over een laboratoriumtafel, wat groter is dan vele apparaten zoals drones.
Rotter zegt dat het team het apparaat niet alleen kleiner wil maken, maar ook veelzijdiger, door licht van meerdere kleuren tegelijkertijd te absorberen.
