MIT-Forscher bremsen Lichtwellen
Metamaterial: Keilstruktur bremst Lichtwellen (Foto: MIT) <br>
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu arbeiten an der Verlangsamung von Lichtwellen. Dies soll es ermöglichen, die reisenden Photonen besser einzufangen. Auf Basis von „Metamaterialien“ könnten in Zukunft deutlich effizientere Solarzellen entwickelt werden. Erste Tests sind bereits geglückt.
Auf 3.000 km/s entschleunigt
Zur Erreichung des Ziels, der Entschleunigung des Lichts, kommt Nanotechnologie zum Einsatz. Das Team entwirft neue Stoffe auf Atomebene, um die Reisegeschwindigkeit von rund 300.000 Kilometern pro Sekunde zu drosseln. Mit verlangsamtem Licht möchten sie neue Verwendungsmöglichkeiten für die Photonenstrahlen schaffen.
Der aktuellste Ansatz ist ein Material mit winzigen, keilförmigen 3D-Strukturen an der Oberfläche, das Licht in breitem Spektrum und weitem Einfallswinkel absorbieren als auch emittieren kann. Nach Angaben von Nicholas Fang, Leiter des zuständigen Forschungsteams, ist es bereits erfolgreich gelungen, das Licht um den Faktor 100 zu verlangsamen.
Herstellung mit Standard-Equipment möglich
Das entworfene Metamaterial ließe sich für spezifische Zwecke anpassen, um etwa bestimmte Frequenzen bis in den Mikrowellen- und Terahertz-Bereich einzufangen. „Wir können die Interaktion des Materials mit Infrarotlicht bei gewünschten Wellenlängen selektiv verändern. Die Keile sammeln Photonen in unterschiedlichen Tiefen, ähnlich wie unser Hörsinn Audiofrequenzen unterscheiden kann“, so Fang. Die Wissenschaftler betonen jedoch, dass hierfür noch weitere Forschungsbemühungen vonnöten sind.
Da die Herstellung dieser Stoffe auch mit heutiger Standardmaschinerie der Photovoltaikindustrie möglich ist, könnten die Erkenntnisse zukünftig schnell und unkompliziert implementiert werden. Am MIT hält man auf diesem Wege eine deutliche Steigerung der Effizienz von Solarzellen für realistisch.
Die Erkenntnisse werden in der kommenden Ausgabe des Journal „Nano Letters“ publiziert. Ebenfalls am Projekt beteiligt sind die Universitäten von Illinois, Zhejiang und Taiyuan. Forschungsgelder kommen sowohl von der chinesischen als auch von der US-Regierung.
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.mit..eduAlle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
FDmiX: Schnelle und robuste Serienproduktion von Nanopartikeln
Verkapselungstechnologie der nächsten Generation… Nukleinsäure-basierte Medikamente wie mRNA-Impfstoffe bieten ein enormes Potenzial für die Medizin und eröffnen neue Therapieansätze. Damit diese Wirkstoffe gezielt in die Körperzellen transportiert werden können, müssen…
Sensor misst Sauerstoffgehalt in der Atemluft
Eine zu geringe oder zu hohe Sauerstoffsättigung im Blut kann bleibende körperliche Schäden bewirken und sogar zum Tod führen. In der Intensiv- und Unfallmedizin wird die Sauerstoffkonzentration der Patientinnen und…
Neue MRT-Technik erkennt Schlaganfälle in kürzester Zeit
Tag gegen den Schlaganfall: Forschende der Universitätsmedizin Mainz haben im Rahmen einer Studie erstmals eine KI-gestützte Magnetresonanz-Tomographie (MRT)-Methode untersucht, um akute ischämische Schlaganfälle effizienter detektieren zu können. Dabei setzten sie…
