Ahhoz vagyunk szokva, hogy amikor tükörbe nézünk, az arcunk néz vissza ránk. A tükörképünk elektromágneses hullámokból áll, amelyek visszaverődnek a tükröző rétegről, s az ennek hátterében álló közönséges jelenséget térbeli tükrözésnek nevezik a fizikusok. Ugyanez a jelenség a hanghullámokkal is lejátszódik, amikor kiejtett szavaink visszaverődnek egy sziklafalról, és a visszhang elismétli őket ugyanabban a sorrendben, ahogy kiejtettük őket.
A tudósok több mint hatvan éve felvetették, hogy elvben a hullámvisszaverődés egy másik formáját is meg kellene tudnunk figyelni. Ellentétben a térbeli tükrözéssel, amely akkor valósul meg, amikor a fény- vagy hanghullámok egy térbeli határfelületbe ütköznek, az időbeli tükrözésnek nevezett jelenség olyankor lép fel, ha a teljes közeg, amelyben a hullám utazik, hirtelen és mindenütt megváltoztatja a tulajdonságait. Ha ilyesmi történik, a hullám egy része időben megfordul, és a frekvenciája is egy új frekvenciává alakul.
Az elektromágneses tulajdonságok e hirtelen és nagymértékű változása egyfajta időbeli határfelületet teremtett, s az ezen visszaverődött hullámok hűen visszaadták a bemenő jel időben tükrözött mását.
Ezzel a kutatók a hullámviselkedés irányításának új dimenzióit nyitották meg a kutatás és a technológia előtt.
A lehetséges jövőbeni alkalmazások között újfajta vezeték nélküli kommunikációs eszközök és kisméretű, alacsony energiafelhasználású hullám-alapú számítógépek is szerepelnek.
„A korábbi tanulmányokban az a tévhit képezte az időbeli tükrözés megvalósításának legfontosabb akadályát, hogy az időbeli határfelület létrehozásához óriási energiákra van szükség – magyarázta Gengyu Xu, a CUNY posztdoktor kutatója és a cikk egyik első szerzője. – Nagyon nehéz egy vivőközeg tulajdonságait elég gyorsan és egyenletesen, illetve kellően nagy mértékben megváltoztatni ahhoz, hogy az elektromágneses jelek visszaverődjenek, mert hogy ezek nagyon gyorsan oszcillálnak. A mi ötletünk az volt, hogy ne magának a hordozóanyagnak a sajátságait próbáljuk megváltoztatni, hanem egy metaanyagot hozzunk létre, ahol a vivőközeghez egy gyors kapcsolás segítségével pillanatszerűen új elemeket tudunk hozzáadni.”
„A metaanyagok egzotikus elektromágneses tulajdonságait már eddig is kihasználták a térbeli határfelületek mindenféle trükkös kombinálásával – tette hozzá a cikk másik első szerzője, Shixiong Yin. – A mi kísérleteink megmutatják, hogy az időbeli határfelületeket is be lehet hozni a játékba, s ezzel nagyban növelhetjük a hullámok manipulálási lehetőségeinek szabadságfokát. A rezonánsüreg időbeli változatát is létrehoztuk, melynek révén az elektromágneses jelek szűrésének újfajta technológiáját tudjuk kiépíteni.”
*Tisztelt Olvasó! Amennyiben a cikk tartalma módosult vagy sértő elemeket tartalmaz, kérjük jelezze számunkra info@net-front.hu e-mail címen!