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向Wi-Fi说再见?这项新发现让Li-Fi技术前所未有地接近

来源:南昌新闻网 发布时间:2021-10-31 浏览次数:

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参考消息网10月30日报道 据西班牙《趣味》月刊网站10月26日报道,美国加州理工学院的科学家在《科学》杂志上发布了一项新研究的进展,用只有三个原子厚的特殊材料为可见光无线通信技术(Li-Fi)打开了大门。

报道称,要理解这项研究,首先要记住光以波的形式存在,而且具有被称为偏振的特性,该特性描述的是波振动的方向。想象一下您身处于一艘在海洋中漂浮的船上:海浪A会发生垂直偏振,这意味着当海浪从船底经过时,它们会上升和下降。光波具有同样的表现,只是这些波能够以任何角度偏振。假如一艘船可以在光波上行驶,它可能会前后左右地摇晃,或斜着摇晃,甚至是螺旋着摇晃。

偏振可能很有用,因为利用它便能够以特定方式控制光。例如,计算器屏幕通过使光偏振并在一些区域进行阻挡就能显示出可读的数字。那些偏振光被阻挡的区域看起来很暗,而光线未被阻挡的区域看起来是亮的。

应用物理和材料科学教授哈里·阿特沃特和研究合著者们描述了他们如何使用三层磷原子来制造一种可调整频率、精确且极薄的用于使光偏振的材料。

报道指出,该材料由所谓的黑磷制成。黑磷在许多方面与石墨或石墨烯相似,但是石墨烯层非常平,而黑磷层是有棱纹的,其质地就像灯芯绒裤子或瓦楞纸板。

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阿特沃特说,这种晶体结构使黑磷具有各向异性较强的光学特性。“各向异性意味着它随角度而变化,”他解释说,“在像石墨烯这样的材料中,无论偏振角度如何,光都会被同等程度地吸收和反射。黑磷在这方面是非常不同的。”

然而,许多材料都可以使光偏振,而这种能力本身并不是特别有用。阿特沃特说,黑磷的特殊之处在于它也是一种半导体。黑磷制成的结构可以在被施加电信号时控制光的偏振。

阿特沃特表示,该技术还可以为无线网络通信技术(Wi-Fi)的替代品打开大门,研究人员将其称为Li-Fi。

应用特殊结构的黑磷或能推动Li-Fi技术的发展(西班牙《趣味》月刊网站)

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