Лазер управляет сверхбыстрым жидкостным переключателем терагерцового излучения
Исследователи из Рурского университета в Бохуме (Германия) разработали сверхбыстрый переключатель на водной основе. Короткий, но мощный лазерный импульс переводит воду в проводящее состояние менее чем за одну триллионную долю секунды, и в это время она ведет себя почти как металл. Это делает его быстрее, чем самая высокая скорость переключения полупроводников на сегодняшний день. Адриан Бухманн, доктор Клаудиус Хоберг и доктор Фабио Новелли из Рурского исследовательского кластера передового опыта в области сольватации RESOLV опубликовали свои выводы в журнале APL Photonics 6 декабря 2022 года.
Вода выбрасывается через специально разработанную насадку. Затем через него проходит лазер. Кредит: руб.
Лазер заставляет воду вести себя как высокоскоростной переключатель
Все операции компьютеров и смартфонов основаны на схемах. Скорость, с которой компонент может переключаться между состояниями ноль и единица, в конечном итоге определяет, насколько быстро может работать компьютер. Современные компьютеры используют полупроводники, которые делают возможным электрическое переключение. «Они изначально ограничены в скорости», — объясняет Клавдий Хоберг.
Вместе со своими коллегами он представил возможный новый подход к схемам на водной основе. Вода, в которой исследователи растворили йодид-ионы , другими словами, соленая вода, разбрызгивается специально изготовленным соплом так, что она струится в виде плоской струи толщиной всего в несколько микрометров.
«Подумайте об этом, как о сжатии садового шланга, чтобы сделать струю воды широкой и плоской, только в гораздо меньшем масштабе», — объясняет Хоберг.
Затем через эту струю воды направляется короткий, но мощный лазерный импульс. Лазер высвобождает электроны из соли, растворенной в воде, так что вода внезапно становится проводящей на терагерцовых частотах, проявляя свойства, подобные свойствам металла. Короткая длительность лазерного импульса 10 -14 секунд превращает воду в сверхбыстрый выключатель.
