特温特大学 信用:CC0公共领域 像白色油漆这样的高散射材料内部光的确切路径是什么？这是一个无法回答的问题，因为油漆内部的颗粒是随机分布的
同时，这对于将光子学应用于不可破解的安全应用是非常有吸引力的特性
不过，你还是想看看里面发生了什么
为此，特温特大学(MESA+ Institute)的研究人员建造了一个随机可控的光散射微立方体
虽然看起来很矛盾，但这是一种确切知道里面发生了什么的方法
研究结果发表在《高级光学材料》杂志上
犹他州研究人员的早期研究证明了光是可以被控制的，即使它穿过随机散射的介质，比如白色油漆
这可能会导致信用卡不能被黑，或新的医学成像应用
简而言之:研究人员知道光是如何落在表面上的，甚至可以预测它是如何出来的
但是它在两者之间的路径是未知的
德州大学的科学家们想，为什么不颠倒这个问题:让我们创造一个我们精确知道的同时又是随机的结构
实际上:让我们制作一个里面有数百个纳米棒的小立方体
尽管它们看起来完全是随机组织的，但你知道在任何给定的时刻，这些棒的确切位置，也就是光的位置
微型土耳其糖 这是通过使用一种被称为直接激光写入的精确三维打印技术来完成的，可在德州仪器的梅萨+纳米实验室获得
纳米棒是用激光和一种特殊的凝胶材料制成的
硬化后，中间的材料被冲走
一个海绵状的立方体依然存在
例如，立方体的尺寸是15×15×15微米，内部有400到2000个纳米棒
问题是:入射光的哪一部分出来，这是以什么方式受棒数影响的？对于更少数量的棒——更少的随机性——更多的光直接穿过材料并在你期望的位置射出
研究显示，对于较高的数字，光也存在于其他位置
在他们早期的出版物中，利用一个经典的数学悖论，德州大学的研究人员展示了如何组织这些棒，以获得整个立方体的均匀分布
这也是一个制造上的挑战:即使从外表上看，结构看起来很棒，但在立方体的中心可能有一团硬化的聚合物，完全覆盖了预期的效果
格勒诺布尔的特殊x光显微镜图像显示，整个立方体由预期的棒组成
这项研究对随机组织材料中的散射光有了更多的了解
它有助于定义信息安全或成像应用的边界条件，”研究负责人佩皮金·平克塞说，他是复杂光子系统小组的成员，该小组是德州大学梅萨+纳米技术研究所的一部分
这篇题为“通过直接激光写入的确定性和可控光子散射介质”的论文在线发表在《高级光学材料》杂志上
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