Европейские и американские физики создали «световой» аналог знаменитой ленты Мебиуса — математического объекта, обладающего одной поверхностью и одной гранью, что в перспективе можно использовать для производства экзотических метаматериалов и уникальных фильтров, пропускающих только определенные молекулы.
Европейские и американские физики создали «световой» аналог знаменитой ленты Мебиуса — математического объекта, обладающего одной поверхностью и одной гранью, что в перспективе можно использовать для производства экзотических метаматериалов и уникальных фильтров, пропускающих только определенные молекулы, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Структуры наподобие ленты Мебиуса, которую проще всего изготовить из полосы бумаги, скрутив ее на 180 градусов и склеив концы, очень часто встречаются в природе, однако изготовлять их на молекулярном уровне искусственным путем до недавнего времени ученые не могли. В 2010 году им удалось решить эту проблему, использовав спираль ДНК в качестве основы для «листа» ленты Мебиуса.
Международный коллектив ученых с участием российских физиков под руководством Роберта Бойда (Robert Boyd) из университета Рочестера в Нью-Йорке (США) смог проделать этот трюк, используя одну из самых неподатливых для «сворачивания» форм материи — электромагнитное излучение в виде волн света. Им удалось свернуть луч лазера в ленту Мебиуса при помощи специального устройства, которое физики называют «q-пластиной».
Как объясняют исследователи, данный научный гаджет представляет собой особый оптический прибор на базе жидких кристаллов, который может произвольным образом управлять пространственной поляризацией света — тем, в какую сторону «закручены» его волны. Используя q-пластину, авторы статьи научились манипулировать тем, в какую сторону направлено электрическое поле в разных участках луча лазера, что позволило им «скрутить» его в световой аналог ленты Мебиуса.
Подобные световые ленты, по словам Бойда, имеют массу практических и научных применений. К примеру, их можно использовать для изготовления очень сложных линз и оптических приборов, чья поверхность будет экзотически взаимодействовать со светом. Помимо этого, оптические «ленты Мебиуса» могут помочь ученым создать фильтры, которые будут, как своеобразный «трафарет», пропускать только определенные виды молекул.
