نهایت علم elmend
با تلاش پژوهشگران آمریكایی صورت گرفت

كشف یك ماده كوانتومی كه اجسام مخفی را آشكار می كند

كشف یك ماده كوانتومی كه اجسام مخفی را آشكار می كند

به گزارش نهایت علم پژوهشگران آمریكایی در بررسی جدید خود، از یك ماده كوانتومی رونمایی كردند كه می تواند اجسام مخفی شده از دید دوربین های مادون قرمز را آشكار كند.


به گزارش نهایت علم به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، دوربین های مادون قرمز می توانند انسان ها و اجسام را با كمك گرمای ساطع شده از آنها شناسایی كنند. حالا پژوهشگران موفق شده اند توانایی غیرعادی یك ماده را برای آشكار كردن هدف با پوشش خصوصیت های گرمایی آن كشف كنند.
به قول پژوهشگران، این اثر در طیف وسیعی از دما صدق می كند و شاید یك روز بتواند مزایایی را برای ارزیابی فناوری های نهان در آینده عرضه نماید.
نكته خاص در مورد این ماده، ماهیت كوانتومی آن و خصوصیت هایی است كه با فیزیك سنتی، قابل توضیح دادن نیستند. این پژوهش، گامی به سمت مشخص كردن ظرفیت كامل این ماده كوانتومی به حساب می آید.
این پروژه، با همكاری دانشمندان و مهندسان "دانشگاه ویسكانسین- مدیسن" (UW)، "دانشگاه هاروارد" (Harvard University)، "دانشگاه پردو" (Purdue University)، دانشگاه "ام.آی. تی" (MIT) و "آزمایشگاه ملی بروكهیون" (BNL) انجام شده است.
دوربین های مادون قرمز هم اكنون فناوری جدیدی به شمار نمی روند. پژوهشگران در چندین سال گذشته، مواد دیگری را با استفاده از گرافین و سیلیكون سیاه ابداع نموده اند كه در آنها تابش الكترومغناطیسی به كار رفته است و می توانند اجسام را از دید این دوربین ها مخفی كنند.
در هر حال، این كه چگونه ماده كوانتومی این پژوهش می تواند یك دوربین مادون قرمز را فریب دهد، موضوعی منحصر به فرد است. این ماده كوانتومی، دمای ماده را از پرتو گرمایی آن جدا می كند. این ویژگی، خلاف رفتار ماده بر مبنای قوانین بنیادین فیزیك است. این نوع جداسازی باعث می شود كه اطلاعات مربوط به دمای یك جسم، از دوربین مادون قرمز پنهان بمانند.
این كشف، هیچ كدام از قوانین فیزیك را نقض نمی كند اما نشان داده است كه امكان دارد این قوانین، انعطاف پذیرتر از حد تصور معمول باشند.
پدیده كوانتوم معمولا با شگفتی هایی رو به رو می شود. خصوصیت های این ماده جدید معروف به "اكسید ساماریوم نیكل" (samarium nickel oxide) تا دهه ها قبل از كشف آن به شكل یك راز باقی مانده بود.


"شریرام راماناتان" (Shriram Ramanathan)، استاد علوم مهندسی دانشگاه پردو، اكسید ساماریوم نیكل را به مدت 10 سال مورد بررسی قرار داده است. پژوهشگران آزمایشگاه راماناتان در اوایل سال جاری دریافتند كه این ماده، توانایی غیرمعمولی دارد تا در محیط ها كم اكسیژن، به عایق خوبی برای جریان الكتریكی تبدیل گردد.
اكسید ساماریوم نیكل، یكی از معدود موادی است كه می تواند در دماهای بالا، از حالت عایق رسانا به حالت رسانا تبدیل گردد. "میخائیل كتز" (Mikhail Kats)، استادیار مهدنسی برق و كامپیوتر دانشگاه ویسكانسین- مدیسن اظهار داشت: حدس من این است كه موادی با این خصوصیت ها می توانند قابلیت جدا كردن دما و تابش حرارتی را داشته باشند. ما امیدواریم كه بتوان تابش حرارتی را برای كنترل انتقال گرما مهندسی كرد تا امكان شناسایی و كشف اجسام با كمك تصویربرداری مادون قرمز وجود داشته باشد.
پژوهشگران، لایه هایی از اكسید ساماریوم نیكل ابداع كردند و آنها را روی لایه هایی از یاقوت كبود قرار دادند. آنها انتشارات طیف سنجی را بررسی كردند و به ثبت تصویر مادون قرمز هر ماده هنگام گرم و سرد شدن آن پرداختند. اكسید ساماریوم نیكل برخلاف مواد دیگر، هنگام گرم شدن به شدت داغ شد و به 105 تا 135 درجه سلسیوس رسید.
راماناتان افزود: معمولا هنگامی كه یك ماده را گرم یا سرد می نماییم، مقاومت الكتریكی آن به آرامی تغییر می كند اما مقاومت اكسید ساماریوم نیكل در این آزمایش، به صورتی غیرمعمول تغییر نمود و این ماده از حالت عایق به حالت رسانا رسید.
كتز اضافه كرد: من باور دارم كه این پژوهش نه تنها می تواند اطلاعات مخفی دوربین های مادون قرمز را عرضه نماید بلكه می تواند به ابداع گونه جدیدی از نورشناسی و بهبود دوربین های مادون قرمز كمك نماید.
این پژوهش، در مجله "Proceedings of the National Academy of Sciences" به چاپ رسید.



1398/09/29
19:38:24
5.0 / 5
3404
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۸ بعلاوه ۳
دوستان سایت نهایت علم
نهایت علم