Scienziati statunitensi hanno scoperto come forzare un raggio laser convenzionale a passare attraverso una fitta nebbia o pareti bianche modificando in modo speciale la struttura spaziale dei suoi impulsi. La "ricetta" per la creazione di tali installazioni laser è stata presentata sulla rivista Nature Photonics.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno lavorato attivamente alla creazione di gadget che consentono di vedere attraverso i muri e guardare in angoli inaccessibili dello spazio. Ad esempio, nell'ottobre 2015, i fisici del MIT hanno imparato a guardare attraverso i muri e vedere sagome di persone che utilizzano comuni trasmettitori e ricevitori WiFi, ei loro colleghi in Scozia hanno creato una telecamera che potrebbe "sbirciare dietro gli angoli".
Cao e i suoi colleghi hanno realizzato un altro dispositivo di questo tipo, "insegnando" a un raggio laser a passare attraverso la nebbia e altri oggetti opachi che non assorbono ma riflettono la luce, osservando come un raggio di particelle di luce interagisce con una sottile parete di materiale bianco.
Gli scienziati erano interessati a quale parte dei fotoni filtra ancora attraverso tali ostacoli, evitando collisioni con gli elettroni mentre si muovono attraverso un mezzo opaco e di dispersione, e quali proprietà del raggio influenzano il loro numero.
Per fare ciò, i fisici di Yale hanno posizionato due matrici ultrasensibili dietro un foglio di nanoparticelle di ossido di zinco pressate che svolgevano il ruolo di questo muro e hanno iniziato a monitorare la quantità di luce che passava attraverso le sue diverse sezioni.
Cao e il suo team hanno condotto questi esperimenti utilizzando il cosiddetto modulatore di luce spaziale, uno speciale dispositivo ottico che consente di controllare in modo flessibile la struttura spaziale dei fasci di onde elettromagnetiche. Le sue controparti possono essere trovate in qualsiasi proiettore e in molti strumenti scientifici.
Si è scoperto che i modulatori spaziali possono impostare il raggio di luce in modo tale che inizi a passare attraverso oggetti opachi. Ciò avverrà se la sua struttura corrisponderà in un certo modo alla larghezza di una sorta di "canali" tra atomi ed elettroni, attraverso i quali la luce può muoversi liberamente.
Con una tale selezione di parametri, come notano i ricercatori, il raggio laser ha smesso di diffondersi e la sua potenza è aumentata di 4,5 volte. In modo simile, secondo loro, si comporterà non solo quando si scontra con un muro, ma anche con nebbia o altri mezzi di dispersione.
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Cao e i suoi colleghi sperano che la loro scoperta creerà lampade per automobili in grado di funzionare in tutte le condizioni atmosferiche, laser in grado di penetrare nei tessuti del corpo di animali e persone per operazioni mediche ed esperimenti scientifici e molti altri dispositivi ottici utili.
