英国のグラスゴー大学の研究チームは、雲に散らばっている日光の現象からインスピレーションを得ており、光を効果的に導くか「曲げる」ことができる革新的な技術を開発しました。この技術は、医療画像、冷却システム、さらには原子炉でさえ大きなブレークスルーを達成することが期待されています。関連する研究結果は、自然物理学の最新号で「拡散導波路のエネルギー輸送」というタイトルに掲載されました。
研究チームは、雲、雪、その他の白い材料が光に同様の影響を与えることを指摘しました。光子がこれらのオブジェクトの表面に当たると、ほとんど浸透することができず、あらゆる方向に散乱します。たとえば、太陽光が積雲の雲に当たると、雲の上部から光が反射され、雲のこの部分が明るく白に見えます。雲の底に到達する光が非常に少なくなり、雲の底が灰色と暗く見えます。
この天然現象をシミュレートするために、研究チームは不透明な白い材料と3D印刷技術を使用して新しいタイプの材料を作成し、材料内にいくつかの小さなトンネルを構築しました。光がこの素材に当たると、これらのトンネルに入り、散らばります。ただし、自然の散乱とは異なり、光子はすべての方向にランダムに散乱することはありませんが、不透明な材料によってトンネルに導かれます。このようにして、彼らは整然とした方法で光を導くことができる一連の材料を正常に作成しました。
従来の固体材料と比較して、この新しい材料は、光の透過率を2桁以上増加させ、湾曲した経路で光を伝播できるようにします。この材料は光ファイバのような長距離伝送を実現することはできませんが、その方法はシンプルで低コストであり、それには大きな利点があります。
研究チームは、この光を曲げる技術は、脊椎の腱や液体などの既存の半透明の構造を使用して、医療イメージングの新しい道を開くことができることを強調しました。新しい技術は、冷却システムや原子炉などの複数のエンジニアリング分野に適用できる熱と中性子の誘導にも使用できます。
