محققان دانشگاه میشیگان موفق به ساخت نوع جدیدی از لامپ‌های رشته‌ای شده‌اند که می‌توانند نور قطبیده (پلاریزه) بیضوی یا همان نور پیچیده را ساطع کنند.
به گزارش تکناک، این نور که به آن نور چیرال (chiral) نیز گفته می‌شود، به دلیل چرخش خاص امواج الکتریکی نور به دو صورت ساعت‌گرد و پادساعت‌گرد به شکل پیچیده‌ای حرکت می‌کند. در حالی که منابع نوری سنتی اغلب نور غیرقطبیده یا قطبیده خطی تولید می‌کنند، این لامپ جدید ویژگی‌های خاصی در قطبیدگی نور دارد، که می‌تواند کاربردهای جدیدی در زمینه‌های مختلف ایجاد کند.
این نور پیچیده به لطف طراحی خاص و مهندسی دقیق فیلامنت تنگستن در لامپ ایجاد می‌شود. با اعمال پیچ‌های میکروسکوپی و نانوسکوپی در ساختار فیلامنت، امواج نوری به شکلی مارپیچی در می‌آیند که به طور مؤثر نور را قطبیده بیضوی می‌کند.
این تغییر در ویژگی‌های قطبیدگی نور، شباهت‌هایی به ویژگی‌های بصری برخی از موجودات در طبیعت دارد. به طور خاص، میگوهای مانتیس که دارای ۱۲ نوع گیرنده نوری هستند، قادر به دیدن تمام رنگ‌ها، از جمله بخش‌هایی از طیف فرابنفش و مادون قرمز هستند و حتی می‌توانند نور قطبیده دایره‌ای را تشخیص دهند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که این موجودات به شکارچیانی بسیار کارآمد در زیر آب تبدیل شوند.
در پس‌زمینه تصویر بالا، دمای لامپ‌های رشته‌ای نمایش داده شده است، که بر اساس آن نور ساطع می‌شود. این دما تأثیر مستقیم بر طول موج‌های نور دارد.
فهرست مطالب
نور قطبیده یا پلاریزه چیست؟
نور قطبیده یا پلاریزه به امواج نوری گفته می‌شود که در یک جهت خاص نوسان می‌کنند. به عنوان مثال، زمانی که نور خورشید به آب برخورد می‌کند، به صورت خطی بازتابیده و باعث می‌شود که نور در چشم شما روشن‌تر یا تیزتر به نظر برسد. به همین دلیل است که عینک‌های پلاریزه در محیط‌هایی مانند: ساحل، دریاچه یا هنگام رانندگی عملکرد بهتری دارند.
در دنیای طبیعت، بسیاری از موجودات از نور قطبیده برای هدف‌های مختلف استفاده می‌کنند. برای نمونه، برخی حیوانات مانند: زنبورها، مورچه‌ها و پرندگان از آن برای ناوبری استفاده می‌کنند. اختاپوس‌ها، ماهی‌ها و دیگر موجودات نیز از آن برای شکار یا پنهان شدن بهره می‌برند.
یکی از کاربردهای جذاب این فناوری در سیستم‌های بینایی ربات‌ها است. ربات‌ها با استفاده از نور قطبیده بیضوی می‌توانند محیط اطراف خود را بهتر تفسیر کنند و لایه‌های بیشتری از اطلاعات را به‌دست آورند. این فناوری به ربات‌ها کمک می‌کند تا اشیا را بهتر شناسایی کنند و بافت‌های سطحی را با کنتراست بیشتری تشخیص دهند.
به عنوان مثال، در ربات‌هایی که از سیستم‌های بینایی خودکار استفاده می‌کنند، نور پیچیده می‌تواند به تشخیص بهتر فاصله اشیا کمک نماید. این موضوع به ویژه در مواردی که کنتراست کافی برای تشخیص فاصله وجود ندارد، کاربردی خواهد بود.
کاربردهای گسترده نور پیچیده
این نوع نور می‌تواند باعث پیشرفت‌های مهمی در رباتیک، ناوبری خودران و یادگیری ماشینی شود. به عنوان نمونه، برای یک خودروی خودران، توانایی تمایز بین یک گوزن و یک انسان که هر دو، نور با طول موج‌های مشابه ساطع می‌کنند، اما با چرخش‌های متفاوت، بسیار مفید خواهد بود.
این ویژگی‌ها می‌توانند در زمینه‌های دیگری مانند: تشخیص‌های پزشکی دقیق‌تر و علوم مواد نیز کاربرد داشته باشند.
علاوه بر رباتیک، این فناوری می‌تواند در بهبود سیستم‌های ارتباطی نیز مؤثر باشد. نور قطبیده در حال حاضر در فیبر نوری و انتقال داده‌ها برای حمل داده بیشتر استفاده می‌شود.
با توانایی کنترل دقیق‌تر قطبیدگی نور، امکان ایجاد کانال‌های بیشتر در زیرساخت‌های موجود فراهم می‌شود، که این موضوع باعث افزایش سرعت و امنیت داده‌ها خواهد شد.
آینده لامپ‌های رشته‌ای
در حالی که لامپ‌های رشته‌ای به نظر قدیمی و منسوخ شده‌اند، اما این فناوری جدید ممکن است فرصتی دوباره برای استفاده از آنها فراهم کند.
با قابلیت‌های نوینی که این نوع لامپ‌ها در زمینه‌های مختلف ایجاد می‌کنند، می‌توانند تحولی در فناوری‌های نوری ایجاد کنند. اما هنوز هم باید کارهای زیادی برای تکمیل این فناوری انجام شود.
