Создан пронизывающий непрозрачную материю свет

Исследователи Венского технического университета и Утрехтского университета в Нидерландах выяснили, что можно особым образом модифицировать световые волны, делая для них прозрачной почти любую рассеивающую среду. При этом лучи практически не изменяются материей, через которую проходят, а только ослабляются. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics.

Ученые разработали математические подходы для описания инвариантных к рассеиванию мод света. В ходе практических экспериментов в качестве светорассеивающей среды был использован слой оксида цинка — непрозрачный белый порошок, состоящий из случайно ориентированных частиц. Сначала ученые проанализировали среду, пропуская через нее световые сигналы, регистрируемые затем детектором. Таким образом, удается определить, каким образом изменится любая другая световая волна, и какой должна быть эта волна, чтобы рассеивание в слое отсутствовало.

Исследователям удалось обнаружить инвариантные к рассеиванию моды, которые, пронизывая слой оксида цинка, создают на детекторах точно такую же волновую картину, как если бы они проходили через воздух.

По словам ученых, результаты показывают, что в определенных пределах можно выбрать, какими свойствами должен обладать световой сигнал, чтобы отправить его без помех через какую-либо среду, которая в ином случае была бы непрозрачной. Так, исследователям удалось получить изображение астеризма (части созвездия) Большого Ковша на детекторе через слой оксида цинка. Подобная технология также полезна для изучения биологических объектов, например клеток и тканей.