دستاوردي انقلابي، اجسام را با نوع خاصي از امواج نور «نامرئي» ميكند
دانشمندان موفق شدهاند راهكاري عجيب براي «نامرئي كردن» اجسام جامد ارائه بدهند: عبور دادن امواج نور از داخل اجسام مات، به شكلي كه انگار جسم مات اصلا در آن ناحيه حضور ندارد. دليل مرئي بودن اجسام، پراكنده شدن امواج نور، برخورد به اجسام و بازگشت آنها به چشم انسان است؛ اين يعني عملا اگر نوري كه به جسم تابيده ميشود به چشم ما بازنگردد، آن جسم را نخواهيم ديد.
آنطور كه The Independent مينويسد، دانشمندان دانشگاه فناوري وين و دانشگاه اوترخت توانستهاند نوع خاصي از امواج نور كه توانايي نفوذ در اجسام دارد، اندازهگيري كنند. ممكن است با خود فكر كنيد تمام امواج نور مثل هم هستند؛ اما حقيقت چيز ديگري است. پروفسور استفان راتر، از اعضاي مؤسسهي فيزيك انديشه متخصصيني دانشگاه فناوري وين، توضيح ميدهد: «وقتي الگوهاي امواج نور را به درون محيطي بينظم ميفرستيد، هر موج به شكل بسيار خاصي تغيير مييابد و منعكس ميشود.»
اجراي ايدهي جديد دانشمندان بسيار چالشبرانگيز است و نياز به دقت فراوان دارد. پروفسور راتر و پروفسور آلارد ماسك، از اعضاي دانشگاه اوترخت، در آزمايشي سراغ استفاده از يك لايه پودر ماتِ اكسيد روي رفتند كه نانوذراتي با ترتيب تصادفي دارد. پروفسور راتر و پروفسور ماسك مطالعه كردند كه امواج نور دقيقا چگونه توسط پودر پراكنده ميشوند و اگر پودر در آنجا حضور نداشت، نحوهي پراكندهسازي نور چگونه ميبود.
با انجام اين آزمايش، محققان متوجه شدند نوع خاصي از امواج نور كه با اصطلاح «حالت نوريِ پراكندهنشدني» شناخته ميشوند، بدون هيچگونه تغييري در الگوي تابش، توسط دستگاه ردياب در طرف ديگر پودر ثبت شد و اين يعني نور از پودر عبور كرده بود. محققان متوجه شدند نوري كه عبور كرده در مقايسه با نور اوليه اندكي ضعيفتر شده بود. ازلحاظ تئوري تعداد نامتناهي از امواج نور وجود دارد؛ گرچه محاسبهي اين امواج سخت است؛ اما ميتوان آنها را پيدا كرد.
دستاورد محققان دانشگاه فناوري وين و دانشگاه اوترخت ميتواند در حوزهي تصويربرداري زيستپزشكي مزيت در خور توجهي به ارمغان بياورد. پروفسور راتر ميگويد: «جنبهاي كه برايش بسيار هيجانزدهايم اين است كه ميدانهاي نوري كه در تحقيقاتمان معرفي كرديم، نهتنها در الگوهاي ميدان خروجي كه در پشت جسم ايجاد ميكنند خاص به انديشه متخصصين ميرسند، بلكه در داخل آن نيز خاص هستند.» پروفسور راتر ميگويد اين قابليت براي مشاهدهي بخش داخلي موادي به كار ميآيد كه نور را بسيار پراكنده ميكنند و مطالعهي آنها بسيار چالشبرانگيز است.
البته تحقيقات بيشتري بايد انجام شود؛ زيرا سيستمهاي بيولوژيكي پر از تحركاند (نظير جريان يافتن خون در داخل بدن). اين موضوع باعث ميشود محاسبهي الگوهايي كه براي عبور دادن نور از داخل جسم مورد نياز هستند سخت باشد؛ زيرا فرايند اندازهگيري بايد در مقياس زماني كوتاهتري نسبت به زمان تحرك انجام بگيرد.
در حال حاضر دستاورد جديد ميتواند به دانشمنداني كه به دنبال مشاهدهي دقيق ساختارهاي كوچكتر نظير سلول هستند كمك كند و پروفسور راتر اعتقاد دارد به مرور زمان ابزارهاي پيشرفتهتري براي اندازهگيري الگوها توليد ميشوند كه به اندازهي كافي سريع و ارزان باشند.
نتايج مطالعهي جديد محققان دانشگاه فناوري وين و دانشگاه اوترخت در مجلهي Nature Photonics منتشر شده است.
هم انديشي ها