Naukowcy z Uniwersytetu Michigan opracowali nowy typ żarówki żarowej. Dzięki precyzyjnej konstrukcji samego żarnika, żarówka ta jest w stanie emitować światło spolaryzowane eliptycznie (światło skręcone) i świeci 100 razy jaśniej niż poprzednie metody. Ta nowa konstrukcja pomaga ludziom lepiej zrozumieć podstawy fizyki i toruje drogę dla robotycznych systemów wizyjnych oraz innych nowatorskich zastosowań technologicznych.
Według naukowców, skręcone światło można uzyskać przy użyciu tej samej technologii, co w przypadku stuletniej żarówki Edisona (żarówki z żarnikiem). Skręcone światło rozchodzi się spiralnie w przestrzeni. Ta właściwość, zwana "chirality", pozwala na rozróżnianie obiektów na podstawie unikalnego zniekształcenia światła emitowanego lub odbijanego przez obiekt. Skręcone światło jest istotne w zaawansowanych technologiach obrazowania i wykrywania, pomagając autonomicznym samochodom i robotom odróżniać otaczające obiekty.
Tradycyjnie, wytwarzanie skręconego światła było trudne ze względu na jego niską jasność. Tym razem naukowcy rozwiązali ten problem, powracając do klasycznej koncepcji – promieniowania ciała doskonale czarnego.
Podstawowe prawa fizyki głoszą, że wszystkie obiekty emitują fotony, o ile temperatura jest wyższa od zera absolutnego. Jednak niektóre obiekty pochłaniają taką samą liczbę fotonów, jaką emitują – zjawisko to nazywa się promieniowaniem ciała doskonale czarnego.
Promieniowanie ciała doskonale czarnego zazwyczaj emituje szerokie spektrum światła i dla ludzkiego oka wydaje się białe. Jednak kształt emitera w skali mikroskopowej lub nano może zmieniać polaryzację światła, czyli kierunek jego oscylacji. Naukowcy odkryli, że gdy emiter jest skręcony w skali porównywalnej z długością fali emitowanego światła, powstające promieniowanie ciała doskonale czarnego staje się promieniowaniem chiralnym, a fotony są skręcone.
Naukowcy twierdzą, że to pierwszy raz, kiedy udało się stworzyć tak jasne, skręcone światło. Przewidują, że dzięki technologii skręconego światła roboty i samochody autonomiczne zostaną wyposażone w czujniki z funkcjami wizualnymi, podobnie jak krewetki modliszkowe, które potrafią rozróżniać różne rodzaje skręconego światła. Na przykład, unikalne skręcone światło emitowane przez różne materiały może być wykorzystywane do identyfikacji przeszkód lub organizmów.
To skręcone światło ma również potencjał udoskonalenia innych technologii obrazowania, np. dokładniejszej diagnostyki medycznej i obrazów materiałoznawstwa, a także ma ogromne znaczenie dla udoskonalenia systemów komunikacyjnych.
