Oamenii de știință creează lumină „răsucită” de 100 de ori mai strălucitoare – roboții vor vedea ca creveții mantis

Recent, cercetătorii de la Universitatea din Michigan au făcut un pas remarcabil în domeniul opticii și al tehnologiei robotice prin crearea luminii „răsucite”. Această inovație nu doar că îmbunătățește capacitățile de vizualizare ale mașinilor, dar promite și să revoluționeze modul în care roboții și vehiculele autonome interacționează cu mediul înconjurător. În acest articol, vom explora cum funcționează această tehnologie, impactul său potențial și modul în care ar putea transforma viitorul roboticii.

Ce este lumina „răsucită”?

Conceptul de lumină răsucită se referă la lumina eliptic polarizată, o formă de lumină în care undele luminei se deplasează într-un model eliptic mai degrabă decât într-un plan liniar. Aceasta este produsă prin răsucirea filamentelor de tungsten și nanotuburilor de carbon, similar cu tehnologia folosită în becurile cu filament dezvoltate de Edison acum peste un secol. Astfel, cercetătorii au reușit să genereze un emițător de lumină unic, care produce o lumina deosebită prin ajustarea lungimii fiecărui răsucire pentru a se potrivi cu lungimea de undă a luminii emise.

O caracteristică fascinantă a acestei tehnologii este că în timp ce un corp negru obișnuit emite lumină nepolarizată, emițătorul creat de echipa UMich produce lumină eliptic polarizată. Acest tip de lumină este deosebit de util pentru aplicațiile în care este necesară o diferențiere clară între texturi, culori și suprafețe, cum ar fi în vedere robotică și în vehiculele autonome.

În plus, această tehnologie de lumină răsucită este de până la 100 de ori mai luminoasă decât metodele anterioare de producere a luminii similare. Această creștere semnificativă a luminozității face ca lumina să fie mai eficientă și mai versatilă pentru diverse aplicații tehnologice.

Aplicații în robotică și vehicule autonome

Lumina răsucită oferă beneficii semnificative pentru viziunea robotică, permițând roboților să distingă mai eficient între diferite obiecte și suprafețe. De exemplu, capacitatea de a diferenția între un cerb și un om, bazându-se pe diferența de elicitate a luminii emise de blana cerbului și țesătura umană, este esențială pentru vehiculele autonome.

România oferă prima mare provocare pentru poliția digitală a Europei

Acest tip de tehnologie ar putea revoluționa modul în care vehiculele autonome navighează în medii complexe și variate, îmbunătățind semnificativ siguranța și eficiența lor. De asemenea, ar putea permite acestor vehicule să opereze mai bine în condiții de lumină slabă sau variabilă, oferind un avantaj competitiv față de sistemele tradiționale de viziune.

În domeniul roboticii industriale, lumina răsucită poate fi utilizată pentru a îmbunătăți precizia și eficiența proceselor de fabricație, permițând roboților să detecteze și să manipuleze obiecte cu texturi și culori variate cu o acuratețe mai mare.

Tehnologia din spatele luminii răsucite

Crearea luminii răsucite se bazează pe principii fundamentale ale fizicii, în special pe fenomenul de radiație a corpului negru. Toate obiectele care au o temperatură deasupra zero absolut emit fotoni, însă unele absorb același număr de fotoni pe care le emit la o anumită temperatură.

Studiul efectuat de echipa de la UMich a arătat că prin utilizarea unor structuri nanometrice chirale, precum zonele de răsucire ale filamentelor de tungsten și nanotuburile de carbon, se pot crea emițătoare de lumină care produc o lumină eliptic polarizată. Aceste structuri chirale îmbunătățesc fizica radiației corpului negru și permit producerea unei lumini deosebit de strălucitoare și sofisticate.

Cum a cucerit Nvidia lumea tehnologiei: 20 de ani de creștere fabuloasă și salarii uluitoare

Un alt aspect important al acestei tehnologii este că utilizează un concept vechi de peste 100 de ani, dar îl aplică într-un mod inovator și modern. Aceasta demonstrează cum soluțiile tradiționale pot fi reimaginate pentru a rezolva probleme contemporane complexe.

Lumina răsucită comparativ cu alte tehnologii de iluminat

În comparație cu sursele tradiționale de lumină, cum ar fi becurile cu filament obișnuit sau LED-urile, lumina răsucită oferă avantaje unice. Deoarece este capabilă să producă o polarizare eliptică, această lumină permite o detecție mai precisă a texturilor și suprafețelor, ceea ce este esențial pentru aplicațiile de vizualizare avansată.

De asemenea, lumina răsucită este semnificativ mai strălucitoare decât metodele anterioare, oferind un spectru larg de lungimi de undă și răsuciri. Acest lucru o face ideală pentru utilizarea în medii unde claritatea și precizia sunt critice, cum ar fi în opticile avansate și robotica de precizie.

În plus, capacitatea de a produce această lumină folosind tehnologii deja existente, precum cele ale becurilor Edison, face ca adoptarea acestei tehnologii să fie mai accesibilă și mai economică decât alte alternative de iluminat de ultimă generație.

Guvernul SUA zguduie lumea tech: Chrome, pe cale de a fi vândut? Google în fața unei schimbări majore

Viitorul tehnologiei luminii răsucite

Privind înainte, potențialul tehnologiei luminii răsucite este enorm. Pe măsură ce cercetările continuă, este posibil ca această tehnologie să fie integrată în tot mai multe aplicații tehnologice, de la roboți industriali la vehicule autonome și sisteme de securitate avansate.

De asemenea, dezvoltarea continuă a acestei tehnologii ar putea duce la apariția unor noi industrii și aplicații care să beneficieze de avantajele unice ale luminii răsucite. Acestea ar putea include totul, de la îmbunătățirea sistemelor de sănătate și monitorizare până la inovații în divertisment și realitate augmentată.

Mai mult, această tehnologie ar putea contribui la realizarea unor progrese semnificative în domeniul științei fundamentale, oferind noi perspective asupra comportamentului luminii și interacțiunii acesteia cu materia.

Astfel, întrebarea care rămâne este: cum va continua să evolueze această tehnologie și ce impact va avea asupra vieților noastre cotidiene și a industriei tehnologice în anii ce vor urma?

Ți-a plăcut? 4.4/5 (26)