Diposting Kamis, 21 April 2011 jam 11:07 pm oleh Gun HS

‘Selubung Karpet’ Kasat Mata dalam Miniatur

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Kamis, 21 April 2011 -


Selubung kasat mata bagaikan perangkat futuristik yang mampu menyembunyikan objek yang sangat kecil dengan melengkungkan dan menyalurkan cahaya di sekitar mereka. Bagaimanapun juga, hingga saat ini teknik penyelubungan telah hadir dengan keterbatasan yang signifikan - selubung harus berlipat-lipat lebih besar dari objek yang diselubunginya.

Hal ini menempatkan kendala serius pada aplikasi praktis, terutama untuk industri optoelektronik, di mana ukuran adalah hal yang penting dan perangkat penyelubungan perlu kecil dan lembut.

Sebuah tim fisikawan internasional dari Universitas Teknik Denmark (DTU), University of Birmingham, Inggris, dan Imperial College London, mungkin telah mengatasi keterbatasan ukuran dengan menggunakan teknologi yang dikenal sebagai “selubung karpet”, yang dapat menyembunyikan area yang jauh lebih besar daripada teknik penyelubungan lain yang berukuran sebanding. Para peneliti mencapai hasil ini dengan menggunakan metamaterial, bahan rekayasa yang memiliki sifat optik yang tidak ditemukan di alam. Mereka mendeskripsikan pendekatan mereka ini dalam akses terbuka Optics Express jurnal Society Optical (OSA).

Pengukuran output gambar dari permukaan datar (kiri) dan permukaan menonjol terselubung (kanan) pada 1.480 nm (a), 1.550 nm (b), dan 1.580 nm (c). (Kredit: Technical University of Denmark/Optik Express)

Jingjing Zhang, seorang peneliti pasca doktoral di Fotonik Department of Photonics Engineering and Structured Electromagnetic Materials DTU, dan penulis makalah Express Optics, menjelaskan bahwa karpet selubung baru ini, yang didasarkan pada struktur lapisan-pembolakan pada sebuah platform silicon-on-insulator (SOI), memperkenalkan cara fleksibel untuk mengatasi masalah ukuran.

“Selubung baru ini, yang terdiri dari metamaterial, dirancang dengan struktur kisi yang lebih sederhana dari struktur metamaterial sebelumnya untuk selubung,” katanya.

Struktur-struktur kisi ini menyalurkan cahaya panjang gelombang tertentu di sekitar objek. Struktur kisi hanyalah serangkaian celah atau bukaan yang mengarahkan seberkas cahaya.

“Bahannya yang sangat anisotropik pada selubung tersebut diperoleh dengan mengadopsi teknik manufaktur semikonduktor yang melibatkan pola lapisan puncak silikon sebuah wafer SOI dengan kisi-nano faktor pengisian yang tepat. Ini menjadikan selubung hanya beberapa kali sedikit lebih besar daripada objek yang diselubungi.” kata Zhang. Dalam hal ini, faktor pengisian hanya mengacu pada ukuran struktur kisi dan menentukan panjang gelombang cahaya yang dipengaruhi selubung.

Dengan memulihkan jalur pantulan gelombang pada permukaan, selubung menciptakan ilusi bidang datar untuk tonjolan segitiga pada permukaannya – menyembunyikan kehadirannya dari panjang gelombang mulai dari 1480nm hingga 1580nm.

Dalam istilah teknisnya, selubung karpet secara esensial bekerja dengan menyamarkan objek dari cahaya, sehingga muncul seperti bidang yang datar.

“Parameter selubung ini bisa diatur dengan tuning faktor pengisian dan orientasi lapisan,” kata Zhang. “Dengan demikian, bahan lapisan yang lolos dari keterbatasan bahan alami berada di tangan dan memberi kita kebebasan ekstra untuk merancang perangkat yang diinginkan.” Berbeda dengan karya sebelumnya berdasarkan struktur nano, karpet penyelubung yang digunakan dalam karya ini juga menunjukkan keunggulan desain yang lebih mudah dan fabrikasi.

Selubung ini secara eksklusif terbuat dari bahan dielektrik yang sangat transparan terhadap cahaya inframerah, sehingga selubung itu sendiri sangat efisien dan menyerap sebagian energi yang terabaikan.

Zhang beserta rekan-rekannya juga tengah mencari cara untuk mengembangkan teknologi ini. Mereka melaporkan dalam makalah Express Optik bahwa meskipun penyelubungan ini memastikan bahwa bentuk balok tidak terpengaruh oleh kehadiran objek, intensitas balok sedikit berkurang. Mereka mengatributkan hal ini untuk refleksi di permukaan jubah, dan sebagian dengan ketidaksempurnaan fabrikasi. Mereka juga menetapkan bahwa dengan menambahkan lapisan tambahan pada bahan di seputar selubung dan meningkatkan keseragaman kisi akan membantu menghilangkan masalah refleksi dan penghamburan.

“Meskipun percobaan kami dilakukan pada frekuensi hampir-inframerah, desain strategi ini berlaku dalam rentang frekuensi yang lain,” catat Zhang. “Kami mengantisipasi bahwa dengan fabrikasi lebih tepat, teknik kami ini juga pasti menghasilkan karpet tembus pandang yang sesungguhnya yang bekerja pada gelombang makro serta bagian terlihat spektrum dan ukuran yang lebih besar – menunjukkan janji untuk pertahanan futuristik dan banyak aplikasi lainnya.”

Sumber: Miniature Invisibility ‘Carpet Cloak’ Hides More than Its Small Size Implies; osa.org
Kredit: Optical Society of America
Jurnal: Jingjing Zhang, Liu Liu, Yu Luo, Shuang Zhang, Niels Asger Mortensen. Homogeneous optical cloak constructed with uniform layered structures. Optics Express, 2011; 19 (9): 8625 DOI: 10.1364/OE.19.008625

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.