中美研究人員3月27日報告說(shuō),他們在根據光線的傳播(bō)方向控製光流方麵取得重要突(tū)破,這一成果將有望推動光伏電池、光學探測係統等領域的發展。
由麻省理工(gōng)學院和浙江(jiāng)大學研究人員共同參與的這一研究報告發表在美國《科學》雜誌上。研究報告第一作者(zhě)、麻省理工學院的沈亦晨說,在基礎光學領域,一束光通常(cháng)可以由三個特(tè)性來定義:與波長相關的顏色、極化和傳播方(fāng)向。多年(nián)來,根據顏色和極化有選(xuǎn)擇地過濾光已經得到長足發展(zhǎn)和廣泛應用,比如利用有色玻璃(lí)選擇性透過某種光,或戴極(jí)化眼鏡看立體動感電影(yǐng),但根據傳播方(fāng)向控製光流卻仍是一個有待(dài)解決的問題。
本(běn)次研究通過運用名為“布(bù)魯斯特角”的光學理論,設計出(chū)了(le)一種新材料。新材料呈多層結構,由兩種不同的極薄材料交替疊(dié)加而成,且(qiě)每層厚度都被精(jīng)確控(kòng)製。在這種材料中,光線隻能夠沿著某一個特定(dìng)方向傳播,在其他方向傳播的光線都(dōu)會被材料反射。
沈亦晨介紹說,這一成果可能在能源領域尤其是光伏電池方麵有著廣闊應用前景。比如(rú)用(yòng)在光伏電池上,可以通過有選擇性透(tòu)過(guò)太陽光,同時抑製其他角度的反射與熱(rè)輻射,大(dà)幅提高光伏電池的工作效率。
此外,這項成果(guǒ)在天(tiān)文望遠鏡、顯微鏡和照相機等光學探測係統中也很有用處。他舉例說,當照相機被(bèi)用來(lái)逆(nì)光拍攝一個比(bǐ)較暗淡的物體時,如(rú)果周圍的(de)背景光線(xiàn)很強,相(xiàng)機將很(hěn)難清晰捕捉被拍攝的物體。“然而,如果我(wǒ)們能夠讓照(zhào)相機隻(zhī)選擇性接受被拍攝物體(tǐ)方向的(de)光線,那麽上述問題就可以被有效解決了。”
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