2017 júniusában a fizikusok úttörő szerepet játszottak a "folyékony fény" előállításán szobahőmérsékleten, ezáltal az anyag furcsa formáját hozzáférhetőbbé téve, mint valaha.
Ez az anyag egyúttal egy szuperfolyadék, amelynek nincsenek súrlódása és viszkozitása, és egyfajta Bose-Einstein kondenzátum, amelyet néha ötödik anyagállapotnak neveznek, lehetővé téve, hogy a fény ténylegesen áramoljon a tárgyak és a sarkok körül.
A rendes fény úgy viselkedik, mint egy hullám, néha mint részecske, mindig egyenes vonalban halad. Ezért nem látjuk, mi mögött vannak a sarkok vagy tárgyak. Szélsőséges körülmények között azonban a fény folyadékként viselkedik és tárgyak körül áramlik.
A Bose-Einstein kondenzátumok érdekesek a fizikusok számára, mivel ebben az állapotban a szabályok átváltanak a klasszikusról a kvantumfizikára, és az anyag elkezdi több hullámszerű tulajdonságot szerezni. Az abszolút nullához közeli hőmérsékleten képződnek és csak egy másodperc töredékéig léteznek.
Egy új tanulmányban azonban a tudósok beszámoltak egy Bose-Einstein kondenzátum szobahőmérsékleten történő létrehozásáról a fény és az anyag "Frankenstein-szerű" kombinációjának felhasználásával.
A Polariton fluxus ütközéses akadályokkal nem superfluid (felső) és superfluid (alsó) állapotokban / Polytechnique Montreal.
"Rendkívüli megfigyelés munkánkban az, hogy bebizonyítottuk, hogy a túlfolyékonyság miként fordulhat elő szobahőmérsékleten környezeti körülmények között fény- és anyagrészecskék - polaritonok felhasználásával" - mondja Daniel Sanvitto, a CNR NANOTEC, az olasz nanotechnológiai intézet vezető kutatója.
A polaritonok létrehozása komoly berendezéseket és nanoméretű mérnököket igényelt. A tudósok egy 130 nanométeres réteg szerves molekulákat fektettek két ultra-fényvisszaverő tükrök közé, és 35 femtosekundum lézerimpulzussal megütötte (az egyik femtosekund egy egymilliárd másodperc).
Promóciós videó:
"Ily módon összekapcsolhatjuk a fotonok tulajdonságait, például fényhatékony tömegüket és nagy sebességüket, a molekulákban lévő protonok által okozott erős kölcsönhatásokkal" - mondja Stephen Kena-Cohen, a Montreali Ecole Polytechnique.
A kapott "szuperfolyadék" meglehetősen szokatlan tulajdonságokat mutatott. Normál körülmények között a folyadék hullámokat és örvényeket hoz létre folyás közben. A szuperfolyadék esetében azonban a dolgok másképp alakulnak. Mint a fenti képen látható, a polariton fluxust általában úgy zavarják, mint a hullámok, de nem a túlfolyadékban:
"Szuperfolyadékban ezt a turbulenciát nem akadályozzák meg az akadályok, így az áramlás változatlan maradhat" - magyarázza Kena-Cohen.
A kutatók azt állítják, hogy az eredmények új lehetőségeket nyitnak nemcsak a kvantumhidrodinamika, hanem a szobahőmérsékletű polariton eszközök számára a jövő technológiáira - például a szupravezető anyagok előállítására a napelemek és a lézerek számára.
Vladimir Mirny
