Uutiset

Kehitetyt metapinnat heijastavat aaltoja epätavallisiin suuntiin

Julkaistu:
Aalto-yliopistossa kehitetyt uudet metapinnat heijastavat valo- tai ääniaaltoja mihin tahansa haluttuun suuntaan ja voivat jopa pilkkoa energiaa useampiin suuntiin.
Aalto University / Metasurface / photo: Sergei Tretyakov
Metapinta

Arkielämästä löytyy useita esimerkkejä heijastuvien aaltojen manipuloinnista, kuten peilit, joista näemme kuvajaisemme, tai ääniaaltoja heijastavat pinnat, joilla parannetaan tilojen akustiikkaa. Kun aalto törmää heijastavaan pintaan tietyssä tulokulmassa ja energia kimpoaa takaisin, heijastuskulma on sama kuin tulokulma. Tämä klassinen heijastuslaki pätee kaikkiin yhdenmukaisiin pintoihin. Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uusia metapintoja heijastuvien aaltojen manipulointia varten, jolloin kyseistä lakia rikkoen saadaan aikaan haluttu pintaheijaste.

Metapinnat ovat keinotekoisia rakenteita, jotka koostuvat aallonpituutta pienemmässä mittakaavassa jaksottaisesti järjestyneistä meta-atomeista. Meta-atomit koostuvat tavanomaisista materiaaleista, mutta jos ne asetetaan jaksoittaisesti, pintaan voidaan saada aikaan epätavallisia ominaisuuksia, joita ei voida saavuttaa luonnollisilla materiaaleilla. Science Advances -lehdessä 15.2.2019 julkaistussa artikkelissaan tutkijat käyttävät yhtenäisiä sähkövirralla muokattavia metapintoja heijastuvien aaltojen suunnan määrittämiseen.

Aalto University / Schematic representation of the functionality implemented with the metasurface / Ana Diaz-Rubio
Metapintojen avulla ääniaaltoja voidaan heijastaa haluttuun suuntaan.

”Nykyiset aaltojen heijastumisen säätelyyn tarjolla olevat ratkaisut joko eivät ole tehokkaita tai niiden soveltaminen on vaikeaa”, sanoo Aallon tutkijatohtori Ana Díaz-Rubio. ”Me ratkaisimme molemmat ongelmat. Me onnistuimme kehittämään erittäin tehokkaita metapintoja, minkä lisäksi malliamme voi muokata eri toimintoihin sopivaksi. Nämä metapinnat tarjoavat monipuolisen perustan heijastumisen säätelemiselle.”

”Tämä on kiistämättä jännittävä saavutus. Olemme onnistuneet suunnittelemaan soveltuvan välineen ja testaamme sitä ääniaaltojen hallitsemiseen. Tämän lisäksi ideaamme voi soveltaa sähkömagneettisiin kenttiin”, Ana selittää.

Työtä on rahoittanut Suomen Akatemia. Artikkeli julkaistiin lehden verkkojulkaisussa 15.2.2019.

  • Päivitetty:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Learning Centre graphics
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Uudet e-kirjasovellukset korvaavat Adobe Digital Editions -ohjelman 20.5. alkaen

DRM (Digital Rights Management) -suojattujen e-kirjojen lataaminen muuttuu palveluissa Ebook Central, EBSCO eBooks ja VLeBooks. Adobe Digital Editions korvataan uusilla, saavutettavuutta paremmin tukevilla sovelluksilla.
Kulmikas sinivihreä rakennus harmaan taivaan alla, teksti: Aalto University Centre for radical creativity
Yhteistyö, Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Aalto-yliopisto perustaa Radikaalin luovuuden keskuksen – tavoitteena tukea yhteiskunnan ja yritysten uudistumista

Keskus vastaa yritysten ja yhteiskunnallisten toimijoiden kiinnostukseen ja uudistumisen tarpeeseen ja kutsuu kumppaneita mukaan.
Saija Simola
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Laaja selvitys OmaKannasta kertoo: Potilastiedot voivat loukata – etenkin mielenterveyteen hoitoa saaneet herkkiä sanavalinnoille

Virheet, epäkunnioittava kieli ja tarpeettomaksi koettu tieto voivat loukata sähköisissä potilastiedoissa.
Abstrakti lähikuva värikkäästä lasista, jossa on pyörteisiä kuvioita oranssin, sinisen ja violetin sävyissä.
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Tohtoriopintojen uusi THOPS-työkalu julkaistaan 18.5.

Tohtoriopiskelijoiden henkilökohtaisen opintosuunnitelman tekemiseen ja käsittelyyn uusi työkalu tohtoriopiskelijoille ja vastuuprofessoreille