Domů     Technika
Otevřou nám nanoantény dveře k bezpečnější komunikaci?
21.stoleti 18.6.2010

Ovládat světlo, to není žádná jednoduchá věc. Vědcům, zabývajícím se kvantovou komunikací, tento problém nedá spát. Po ne zcela přesvědčivých testech s mikročipy, experti obrátili svou pozornost k méně standardním přístupům. Konkrétně k miniaturním televizním anténám o velikosti několika nanometrů.Ovládat světlo, to není žádná jednoduchá věc. Vědcům, zabývajícím se kvantovou komunikací, tento problém nedá spát. Po ne zcela přesvědčivých testech s mikročipy, experti obrátili svou pozornost k méně standardním přístupům. Konkrétně k miniaturním televizním anténám o velikosti několika nanometrů.

Podle odborníků by tato metoda otevřela naprosto nové možnosti ve kvantové komunikaci. Kvantová komunikace je založena na fyzikálních zákonech kvantové mechaniky. Jejím výsledkem by měl být naprosto bezpečný přenos informací, bez ztrát dat a hlavně bez toho, aby kdokoliv nepovolaný do takové komunikace strkal nos.

Jak zkrotit světlo

Pomocí nanoantén by se dráha světla mohla ovládat s velmi vysokou přesností. „Musíme přesně znát, jak jsou světelné částice zvané fotony vyzařované. Teprve poté můžeme začít s pokročilými experimenty,“ podotýká odborník na kvantové nanostruktury Jason Smith, který působí na univerzitě v britském Oxfordu.
Ironií je, že pro výstavbu miniaturních nanoantén a zejména pro experimenty s nimi, je potřeba postavit ohromné a pochopitelně i drahé zařízení. Vědci například stavěli gigantické dutiny plné zrcadel, které měly za úkol světlo „uvěznit“. „Je legrační, že k řízení malého kvantového světla je nutné mít k dispozici obrovské kusy vědeckého vybavení,“ usmívá se další expert na tuto oblast německý fyzik Holger Hofmann, který v současnosti působí na univerzitě v Hirošimě.

Celkem normální anténa

Právě Hofmannův vědecký tým je autorem metody, kterak v nanoměřítku přesměrovat světlo. Základem této metody jsou běžné televizní antény, které bývají k vidění na střechách domů. Slouží k detekci a vysílání radiových vln. A právě Hofmann dostal nápad, že by se podobná zařízení dala využít i v mikrosvětě.
Pro vysokofrekvenční elektromagnetické světelné vlny v kmitočtovém rozsahu od několika 100 000 gigahertzů (500 000 GHz odpovídá žlutému světlu s vlnovou délkou 600 Nm), je potřeba velmi malé antény, které nejsou větší než polovina vlnové délky světla, tedy maximálně 350 nanometrů. Nanoantény by mohly najít své využití nejen ve hledání bezpečnějších způsobů komunikace, ale také třeba v oblasti nových technologií pro vysoce výkonné mikroskopy.

Nanoantény zvýší účinnost solárních článků

Dosavadní fotovoltaické články dokážou využívat jen menší část spektra dopadající sluneční energie. Obvykle přeměňují na elektrický proud jen viditelné světlo, někdy také i ultrafialové paprsky. Tým vědců z americké Idaho National Laboratory vedený Stevem Novackem zkoumá cestu, jak na výrobu elektřiny využít i infračervené paprsky.
Novack a jeho kolegové navrhli miniaturní kovové antény ve tvaru spirál o rozměru několika nanometrů (miliontin milimetru). Jdou zhotovit nenáročným způsobem – lisováním na plastové podložky, které připomínají materiál na výrobu obvyklých plastových tašek. Výsledný produkt jde umístit prakticky na cokoliv – od povrchu karosérie automobilů až po kryty přenosných elektronických přístrojů.
Takové velmi pružné panely jednoho dne nahradí dosavadní komerční solární panely, které nyní přeměňují na elektřinu méně než 20 procent sluneční energie. Tým amerických vědců odhaduje, že jejich nanoantény dokážou tento poměr zvýšit až na 80 procent.

Související články
Génius Santini po sobě zanechal řadu architektonicky podivuhodných a nádherných staveb. Všechny jeho majestátní budovy, ale i drobné kapličky mají jedno společné – jsou plné mystických odkazů a tajemných symbolů…   Striktně geometrické tvary v geniálních dílech Jana Blažeje Santiniho-Aichela (1677–1723) často odkazují ke konkrétním číslům a mystice, nicméně žádná stavba není tolik plná symbolů jako […]
Tradiční Olomoucké tvarůžky slaví významné jubileum. V roce 1924 se v loštické tvarůžkárně roztočil první formovací stroj a odstartoval revoluci ve výrobě jediného původního českého sýra. Formovací stroj dokázal vyrobit neuvěřitelných 10 000 tvarůžků za hodinu a umožnil tak tvarůžkovou pochoutku dostat k mnohem většímu množství zákazníků. Historie výroby tvarůžků sahá až do 16.  století, […]
Už zítra začíná největší český Veletrh vědy, kde se během tří dní představí více než 100 expozic Akademie věd ČR, univerzit a inovačních firem. Vstup je zdarma. Některé stánky budou připomínat improvizované laboratoře, jiné doplní speciální exponáty. Vyzkoušíte si různé laboratorní pomůcky, laserové bludiště, písařskou dílnu, navštívíte tibetský slavnostní stan, můžete zkusit chemickou únikovou hru […]
Vezmete altermagnet, dáte ho pod rentgen, měníte polarizační filtr a pozorujete, jak materiál pohlcuje světlo. Zní to skoro jako pokus z běžné hodiny fyziky, jde však o průlomový experiment, jehož výsledkem je pozoruhodný objev fyziků z Masarykovy univerzity, Akademie věd ČR (AV ČR), Metropolitní univerzity v Ósace a University of Nottingham. Před půl rokem mezinárodní […]
Na počátku dvacátého století představovaly vlaky nejrychlejší dopravní prostředek na delší vzdálenosti. Dnes je v našich očích nahradila letadla. V celé řadě zemí však stále platí, že pokud člověk chce zažít jízdu rychlostí, za kterou by ho na silnici policie okamžitě poslala do vězení, stačí usednout do vysokorychlostního vlaku. Ten se i podle svého jízdního […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz