Lancaster Üniversitesi ve NTT Temel Araştırma Japon Laboratuvarı bilim adamları ilk olarak düzenli atomik ızgaralar yardımıyla ışığın olumsuz bir şekilde kırılma olasılığını gösterdiler. Bu keşif, süperler ve görünmezlik cihazlarının oluşturulmasını getirerek optikte bir devrim yapabilir.
Negatif bir kırılma, ışığın sıradan davranışa kıyasla ters yönde büküldüğü sıradışı bir fenomendir. Uzun bir süre, bilim adamları yapay olarak oluşturulan metamalzemeler yardımıyla bu etkiyi elde etmeye çalıştılar, ancak kusur ve enerji kaybı sorunlarıyla karşılaştılar.
Profesör Yannah Ruosteco liderliği altında uluslararası araştırmacı grubu tarafından geliştirilen yeni yaklaşım, ayakta duran ışık dalgaları kullanılarak belirli pozisyonlarda tutulan atom çubuklarının – sıralı atom dizilerinin kullanımına dayanmaktadır. Bilim adamları, ışığın bu tür atomik yapılardan yayılmasının ayrıntılı modellemesini gerçekleştirdiler.
Kilit nokta, atomların ışığa maruz kalma üzerindeki kolektif tepkisinin tespit edilmesiydi. Atomların birbirinden bağımsız olarak ışıkla etkileşime girdiği sıradan malzemelerin aksine, koordineli davranış atomik kafeslerde ortaya çıkar. Bu, bireysel atomları inceleyerek tahmin edilemeyen negatif kırılma da dahil olmak üzere yeni optik özelliklerin ortaya çıkmasına yol açar.
Profesör Ruosteco şunları söyledi: “Bu gibi durumlarda atomlar, bağımsız olarak değil, toplu olarak tepki vererek ışık alanından birbirleriyle etkileşime giriyor. Bu, bir atomun tepkisinin artık tüm topluluğun davranışı hakkında basit bir fikir vermediği anlamına gelir.
Nükleer ızgaraların kullanımının yapay metamalzemelere göre çeşitli avantajları vardır. Atomik sistemler, kusur üretmeden temiz bir ortamdır. Işık, genellikle ışığa dönüştüren emilim kaybı olmadan kontrollü ve doğru bir şekilde etkileşir.
NTT Laboratuvarı’ndan Dr. Lewis Rukes şunları kaydetti: “Tam olarak yerleştirilmiş atomik kristaller, araştırmacıların olağanüstü bir doğrulukla atom ve ışık arasındaki etkileşimi kontrol etmelerini sağlıyor ve olumsuz kırılmaya dayalı yeni teknolojilere giden yolu açıyor.”
Keşif, kırınım sınırının dışında görüntüleri odaklayabilen ve oluşturabilen “ideal” lenslerin oluşturulmasının yanı sıra nesneleri görünmez hale getiren görünmezlik cihazlarının geliştirilmesinde uygulama bulabilir. Daha önce bilim kurgu gibi görünen bu yetenekler şimdi gerçekliğe bir adım daha yaklaşıyor.
