Abo
  • Services:

Wissenschaft: Metamaterial wirkt wie eine optische Einbahnstraße

Ein Metamaterial soll in einem optischen Computer verhindern, dass Licht in die falsche Richtung reflektiert wird. Es soll optische Systeme leistungsfähiger machen.

Artikel veröffentlicht am ,
Prototyp mit wechselnd ausgerichteten Antennen
Prototyp mit wechselnd ausgerichteten Antennen (Bild: Zheng Wang/MIT)

Wissenschaftler aus den USA und China haben ein Metamaterial entwickelt, das dafür sorgt, dass Photonen sich nur in eine Richtung bewegen. Es ist für den Einsatz in optischen Computern gedacht. Entwickelt wurde es von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology, der Universität des US-Bundesstaates Texas in Austin und der Universität der chinesischen Provinz Zhejiang in Hangzhou.

Propellerförmige Antennen

Stellenmarkt
  1. MediaNet GmbH Netzwerk- und Applikations-Service, Freiburg
  2. Alfred Kärcher SE & Co. KG, Winnenden bei Stuttgart

Das Material besteht aus zwei parallel angeordneten Platinen mit Antennen, die Propellern mit zwei Blättern ähneln. Sie sind in Reihen sowie in wechselnder Ausrichtung angeordnet: Eine senkrecht angeordnete Antenne ist von vier waagerechten umgeben. In der zweiten Platine sind die Antennen gegenläufig zu denen auf der Vorderseite angeordnet. Gegenüberliegende Antennen sind jeweils durch einen Leiter verbunden. Die Richtung, in der der elektrische Strom fließt, bestimmt auch die Richtung, in der die elektromagnetischen Wellen durch das Material geleitet werden.

  • Die Antennen sind wechselnd  angeordnet. (Foto: Zheng Wang/MIT)
  • Gegenüberliegende sind verbunden. (Foto: Zheng Wang/MIT)
Die Antennen sind wechselnd angeordnet. (Foto: Zheng Wang/MIT)

Das System soll in einen optischen Computer integriert werden. Er soll verhindern, dass das Licht, das als Datenträger dient, in einem Wellenleiter rückwärts gestrahlt wird und dadurch die Datenübertragung stört. In heutigen optischen Netzen verhindern Isolatoren das, indem sie die Photonen, die sich in die falsche Richtung bewegen, absorbieren.

Signal wird schwächer

Diese Isolatoren verhinderten zwar die ungewollte Reflektion. Durch die Absorption der Photonen werde aber das Signal schwächer, erklärt Projektleiter Zheng Wang von der Universität in Austin. Dieser Verlust beschränke die Zahl an Geräten, die in optischen Systemen integriert werden könnten und damit auch die Größe dieser Systeme. In dem Metamaterial hingegen werden die Photonen nicht absorbiert, sondern in die richtige Richtung geleitet.

Im Prototyp sitzen die Antennen in zwei Platinen, die einen Abstand von etwa 2,5 Zentimetern haben. Es sei aber problemlos möglich, sie in Silizium einzubetten. Das System lasse sich auf Chipgröße miniaturisieren und für verschiedene Wellenlängen des Lichts anpassen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.



Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 164,90€ + Versand
  2. (reduzierte Überstände, Restposten & Co.)
  3. auf ausgewählte Corsair-Netzteile

Drizzt 07. Aug 2012

Wie du schon sagtest, sind die Wege innerhalb des Chips, wo die Verzögerung relevant...


Folgen Sie uns
       


Lenovo Moto G6 - Test

Bei einem Smartphone für 250 Euro müssen sich Käufer oft auf Kompromisse einstellen. Beim Moto G6 halten sie sich aber in Grenzen.

Lenovo Moto G6 - Test Video aufrufen
Automatisiertes Fahren: Der schwierige Weg in den selbstfahrenden Stau
Automatisiertes Fahren
Der schwierige Weg in den selbstfahrenden Stau

Der Staupilot im neuen Audi A8 soll der erste Schritt auf dem Weg zum hochautomatisierten Fahren sein. Doch die Verhandlungen darüber, was solche Autos können müssen, sind sehr kompliziert. Und die Tests stellen Audi vor große Herausforderungen.
Ein Bericht von Friedhelm Greis

  1. Nach tödlichem Unfall Uber entlässt 100 Testfahrer für autonome Autos
  2. Autonomes Fahren Daimler und Bosch testen fahrerlose Flotte im Silicon Valley
  3. Kooperationen vereinbart Deutschland setzt beim Auto der Zukunft auf China

KI in der Medizin: Keine Angst vor Dr. Future
KI in der Medizin
Keine Angst vor Dr. Future

Mit Hilfe künstlicher Intelligenz können schwer erkennbare Krankheiten früher diagnostiziert und behandelt werden, doch bei Patienten löst die Technik oft Unbehagen aus. Und das ist nicht das einzige Problem.
Ein Bericht von Tim Kröplin

  1. Künstliche Intelligenz Vages wagen
  2. KI Mit Machine Learning neue chemische Reaktionen herausfinden
  3. Elon Musk und Deepmind-Gründer Keine Maschine soll über menschliches Leben entscheiden

Battlefield 5 Closed Alpha angespielt: Schneller sterben, länger tot
Battlefield 5 Closed Alpha angespielt
Schneller sterben, länger tot

Das neue Battlefield bekommt ein bisschen was von Fortnite und wird allgemein realistischer und dynamischer. Wir konnten in der Closed Alpha Eindrücke sammeln und erklären die Änderungen.
Von Michael Wieczorek

  1. Battlefield 5 Mehr Reaktionsmöglichkeiten statt schwächerer Munition
  2. Battlefield 5 Closed Alpha startet mit neuen Systemanforderungen
  3. Battlefield 5 Schatzkisten und Systemanforderungen

    •  /