Ученые впервые смогли закрутить луч света в ленту Мебиуса

Лента Мебиуса

Европейские и американские физики создали "световой" аналог знаменитой ленты Мебиуса - математического объекта, обладающего одной поверхностью и одной гранью, что в перспективе можно использовать для производства экзотических метаматериалов и уникальных фильтров, пропускающих только определенные молекулы, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Структуры наподобие ленты Мебиуса, которую проще всего изготовить из полосы бумаги, скрутив ее на 180 градусов и склеив концы, очень часто встречаются в природе, однако изготовлять их на молекулярном уровне искусственным путем до недавнего времени ученые не могли. В 2010 году им удалось решить эту проблему, использовав спираль ДНК в качестве основы для "листа" ленты Мебиуса.

Международный коллектив ученых под руководством Роберта Бойда (Robert Boyd) из университета Рочестера в Нью-Йорке (США) смог проделать этот трюк, используя одну из самых неподатливых для "сворачивания" форм материи - электромагнитное излучение в виде волн света. Им удалось свернуть луч лазера в ленту Мебиуса при помощи специального устройства, которое физики называют "q-пластиной".

Как объясняют исследователи, данный научный гаджет представляет собой особый оптический прибор на базе жидких кристаллов, который может произвольным образом управлять пространственной поляризацией света - тем, в какую сторону "закручены" его волны. Используя q-пластину, авторы статьи научились манипулировать тем, в какую сторону направлено электрическое поле в разных участках луча лазера, что позволило им "скрутить" его в световой аналог ленты Мебиуса, пишут РИА Новости.

Подобные световые ленты, по словам Бойда, имеют массу практических и научных применений. К примеру, их можно использовать для изготовления очень сложных линз и оптических приборов, чья поверхность будет экзотически взаимодействовать со светом. Помимо этого, оптические "ленты Мебиуса" могут помочь ученым создать фильтры, которые будут, как своеобразный "трафарет", пропускать только определенные виды молекул.

Лента Мебиуса