A través de un «espejo deformado» … un logro japonés que allana el camino para las futuras ciencias de la fotografía

Un equipo de investigación de la Universidad Japonesa de Nagoya ha logrado desarrollar un espejo súper delicioso, que puede ampliar X, rayos X más de 3400 veces sin la necesidad de pegar múltiples ingredientes, que abre nuevos horizontes en las áreas de análisis de rayos X e imágenes de alta precisión.

Este logro, que fue publicado recientemente en estudiar El «ScineVik Reports» Journal, destaca un material raro conocido como «litio Nebasa», que los investigadores usaron de manera inteligente para hacer un monociprorador que pueda cambiar su forma con nanómetro y una curvatura sin precedentes.

«Esta tecnología representa un paso esencial para expandir las capacidades del análisis y las imágenes de rayos X, y es un componente vital de sistemas visuales futuros más avanzados en múltiples áreas». Explica Takato Enwoy, investigador del Departamento de Física de Materiales de la Facultad de Estudios de Graduados de Ingeniería de la Universidad Japonesa de Nagoya y el principal autor del estudio. Este logro en declaraciones exclusivas a Al -Jazeera Net.

Solución clave de litio nebata

«El problema con los espejos de deformación tradicionales es que era limitado en términos del alcance de la deformación que se puede lograr, debido a la necesidad de pegar múltiples materiales, lo que hace que sea imposible reducir el grosor del espejo en su conjunto».

Los espejos distinados son espejos flexibles que se pueden cambiar la forma de su superficie (curvatura u orientación) utilizando activamente operadores mecánicos muy pequeños, como motores eléctricos o materiales precisos con propiedades modales cubiertas, y a menudo se usan en sistemas visuales donde necesita compensar distorsiones o desviaciones a la que se expone la luz.

Se usan espejos discrimibles en áreas como la astronomía y la medicina para fotografiar la retina, pero su fusión en los sistemas de rayos X fue limitada, porque su capacidad para doblarse es débil en este contexto, y al hacer que múltiples capas se pegan para aumentar su resistencia, pero esto los hace más gruesos y débiles débiles delante de los entornos altos como las altas temperaturas y la baja presión.

Enwawi dice que la razón por la que los investigadores recurren a la estructura muy delgada y delgada del espejo es que «la cantidad de deformación es inversamente proporcional a la caja gruesa del espejo, por lo que buscamos fabricar un espejo mono -casco».

Enwawi explica que cuanto más disminuya el grosor del espejo, los investigadores, los investigadores, controlarán las características visuales para determinar cómo pasar o reflejar la luz y cómo se enfoca, y controlar el ancho del haz y la ubicación de la imagen dependiendo de esa relación.

Aquí viene el papel de la innovación principal en el estudio, que se basa en el uso del litio de Nebasa, que es una sustancia compresor, es decir, una sustancia cuya forma cambia cuando la electricidad se pasa o produce electricidad cuando se presiona.

También tiene propiedades polares únicas, lo que significa que el material contiene cargas eléctricas positivas y negativas en particular, y la dirección de organizar estas cargas puede reflejarse calentando o exponiéndolas a un voltaje eléctrico.

«La nebasa de litio es una sustancia única con sus propiedades, a diferencia de la polarización, cuando la calienta a unos mil grados centígrados, la dirección de la polarización se gira a la mitad del sustrato, y al usar esta característica pudimos hacer un espejo deformado sin usar la pasta», dice Einoi.

Increíble creatividad técnica

Para comprender lo que está sucediendo, imagine que tenemos una pieza de cristal (o el sustrato) del litio Nibat, por ejemplo, un centímetro, dentro de ese cristal, hay una disposición específica para las cargas eléctricas, parte de las cuales es positiva y la otra negativa, y estos envíos están dispuestos en una dirección específica, como una cantidad de flechas que indican la parte superior o hacia abajo.

Ahora, si calentamos hasta una temperatura de aproximadamente mil grados centígrados, se produce algo extraño, ya que la mitad superior del cristal mantiene la dirección de sus envíos tal como está, mientras que los envíos inferiores giran como si las flechas se hayan convertido en la dirección opuesta.

Esta estructura emergente se conoce como la estructura «bimorf», es decir, una estructura bilateral dentro del mismo cristal, y en los dispositivos tradicionales colocaron dos piezas de diferentes materiales de compresión para formar esta estructura, una encogida y la otra se expande y dobla la forma.

Pero en este descubrimiento, usaron un cristal completo de litio nebata, y lograron contraste con la polarización de su mitad inferior, por lo que el mismo cristal se convirtió en actuando como si estuviera compuesto por dos partes opuestas y sin ningún adhesivo.

La importancia de la innovación no se limita al diseño, pero su rendimiento se ha demostrado prácticamente en una instalación conocida como «Spring-8», que es una de las fuentes de rayos X más grandes del mundo.

El equipo pudo cambiar el tamaño del paquete X -Ray utilizando el nuevo espejo de solo 200 nm a 683 micrómetros, es decir, 3400 veces, un dominio que anteriormente no era posible usando espejos tradicionales.

«El campo de visión y la precisión espacial del análisis de X -Ray solo se puede modificar, pero el método de análisis también se puede cambiar», dice Einoy.

Imagine que tiene un microscopio que puede en una determinada posición para fotografiar una parte muy pequeña de una celda de resolución muy alta, y en otra posición puede borrar un espacio amplio para ver la distribución general de ciertos materiales.

Cada posición se usa para un método de análisis diferente, uno para el análisis de la microestructura (200 nm) y otra para el análisis general de distribución del elemento (683 micrómetros), con este espejo cambiante, los científicos pueden cambiar entre estos dos tipos de análisis fácilmente sin cambiar el microscopio.

Hacia una nueva era de óptica adaptativa

Utilizando una escala de superposición de rayos X, los investigadores logran la precisión de la forma del espejo distorsionado, ya que el error en la forma final alcanzó solo 3 nanómetros, lo que es preciso abordando los límites teóricos de los mejores sistemas ópticos del mundo.

A pesar del éxito inicial, todavía existen desafíos técnicos que necesitan soluciones, una de las cuales es la dificultad de fabricar e instalar espejos de alto contenido de atención, cuyo grosor alcanza partes del milímetro.

«Creemos que esto se puede resolver mediante el uso de tecnología de fabricación de alta resolución», admite Enowi, y agregó que «el siguiente paso es adelgazar el espejo en el grosor de docenas de micrómetros y el desarrollo de una herramienta de control precisa para moverlo».

Al eliminar la necesidad de pegar y adoptar un diseño unilateral, el equipo de la Universidad de Nagoya abrió nuevos horizontes para diseñar sistemas visuales más elásticos y precisos, con la capacidad de trabajar en circunstancias que antes no eran posibles.

En un momento en que la humanidad busca comprender las estructuras más precisas de la materia, la biología y la tecnología, Nagoya Mirror puede ser el ojo de la nueva ciencia hacia el mundo nánico.