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(来源:IT之家)
IT之家 5 月 10 日消息,借助光能推进的星际旅行,如今又向前迈进了一步。太阳帆是一种依靠光线反射推动的巨型薄膜,有望成为星际超长距离航行的最佳方式,而现在,人类或许找到了操控太阳帆航向的方法。
得克萨斯农工大学的考希克・库德塔卡表示:“我们早已知道,普通光线或激光都能传递动量,但如今我们还能控制其运动方向。”他与团队研发出一种名为“超射流”(metajet)的微型装置,该装置不只是依靠光的反射,还利用光的折射,可同时实现多方向移动。
据IT之家了解,这款装置是一种名为超表面(metasurface)的材料,这是一种带有特殊纹理、能够调控光线的极薄薄膜。而在本次研究中,研究人员反其道而行之,利用光线来操控超表面。材料表面排布着一系列微型立柱,能够偏转入射光线;立柱的尺寸与排布方式,可控制光线在穿过装置时传递给整个设备的动量大小与方向。整个装置的直径仅约 0.01 毫米。
为开展测试,研究人员将这款硅制装置放入水中,用激光照射,并通过显微镜观测其运动状态。实验发现,这款“超射流”既能悬浮,也能水平移动,最高速度可达约每秒 0.07 毫米。
库德塔卡称:“既然我们已经摸清了作用在这款装置上的受力原理,就可以改动超表面的结构设计,随心所欲地操控它的行进方向。”他还提到,市面上已有可随时间改变形态的超表面材料,这类材料未来可应用在太阳帆上,实现星际航行中的航向调控。
库德塔卡还表示:“在航天领域,我们可以将这种装置做大;也可以保持现有尺寸,应用于生物医学领域 —— 这类微型装置能够精准将药物推送至人体指定位置。”目前激光技术虽也能实现药物靶向输送,但激光产生的热量会损伤药物分子;而借助“超射流”,药物无需直接暴露在激光的高温与强光之下。
研究团队目前正尝试让这款装置适配不同波长的光线,尤其是太阳光的广谱光线,以便更好地适配星际旅行所用的太阳帆。库德塔卡坦言:“这一切目前听起来还有些科幻色彩。”