Lucent, wężowidła i sieci optyczne

Naukowcy z Laboratoriów Bella Lucent Technologies poinformowali o odkryciu, które może doprowadzić do stworzenia lepszych elementów optycznych dla sieci telekomunikacyjnych.

Zaskakującego odkrycia dokonał zespół badaczy, w którego skład wchodzili naukowcy z Laboratoriów Bella, Instytutu Naukowego Weizmanna z Izraela oraz Muzeum Historii Naturalnej Los Angeles. Okazało się, że kryształy kalcytu w szkieletach zwierząt morskich z gatunku wężowideł oprócz funkcji wspomagania układu szkieletowego, działają również jako detektory optyczne, tworzące oko złożone. Odkrycie zostało opublikowane w Nature, w numerze z 23 sierpnia br.

Federico Capasso, wiceprezes ds. badań fizycznych w Laboratoriach Bella, stwierdził, że mikroskopijne kryształki kalcytu stanowią prawie doskonałe mikrosoczewki optyczne, dużo lepsze niż produkowane obecnie.

Wężowidła to bezkręgowce morskie, występujące głównie w strefie dennej niemal wszystkich mórz kuli ziemskiej. Należą do gromady szkarłupni, obejmującej m.in. rozgwiazdy i jeże morskie. W strukturach kostnych ramion podobnego do rozgwiazdy wężowidła Ophiocoma wendtii odkryto regularne układy sferyczne mikrostruktur wyglądających jak soczewki. Eksperymenty wykazały, że takie mikrostruktury stanowią zaawansowane elementy optyczne o optymalnej konstrukcji do skupiania światła.

Soczewki skupiają światło na głębokości ok. 5 mikronów pod swą powierzchnią. Uważa się, że wiązki nerwów biegnące przez szkielet pod soczewkami odbierają sygnały świetlne. Tysiące kryształów kalcytu tworzą rodzaj prymitywnego oka złożonego, pokrywającego większą część ciała tego organizmu.

Mikrosoczewki kalcytowe doskonale kompensują dwójłomność i aberrację sferyczną - zjawiska fizyczne powszechnie występujące w soczewkach zniekształcających światło. Naukowcy mają nadzieję na powtórzenie sukcesu natury i stworzenie mikrosoczewek opartych na takim modelu. Soczewki biomimetyczne tego typu mogą okazać się przydatne w sieciach optycznych oraz przy projektowaniu układów scalonych, gdzie mogą potencjalnie usprawnić techniki litografii optycznej.

"W tym przypadku stosunkowo prosty organizm zawiera rozwiązanie bardzo złożonego problemu technologii optycznej i materiałowej" - powiedział John Rogers, dyrektor ds. nanotechnologii w Laboratoriach Bella.

Laboratoria Bella uzyskały dotychczas ponad 2500 patentów w dziedzinie technologii optycznych i pomogły Lucentowi w stworzeniu i wprowadzeniu na rynek technologii, takich jak DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplexing). Od roku 1995Lucent zainstalował ok. 7000 systemów DWDM na całym świecie.

Według raportu Dell'Oro Group, Lucent odzyskał w II kwartale br. pozycję lidera na rynku urządzeń optycznych. Koncern ma 21-proc. udział w światowym rynku urządzeń optycznych, szacowanym na 4 mld USD.

Dołącz do dyskusji
Bądź pierwszy i zostaw komentarz.