Вчені вперше змогли закрутити промінь світла в стрічку Мебіуса

Стрічка Мьобіуса

Європейські та американські фізики створили "світловий" аналог знаменитої стрічки Мебіуса - математичного об'єкта, що володіє однією поверхнею і однією гранню, що в перспективі можна використовувати для виробництва екзотичних метаматеріалів і унікальних фільтрів, які пропускають тільки певні молекули, йдеться в статті, опублікованій в журналі Science.

Структури на зразок стрічки Мебіуса, яку найпростіше виготовити зі смуги паперу, скрутивши її на 180 градусів і склеївши кінці, дуже часто зустрічаються в природі, проте виготовляти їх на молекулярному рівні штучним шляхом до недавнього часу вчені не могли. В 2010 році їм вдалося вирішити цю проблему, використавши спіраль ДНК в якості основи для "листа" стрічки Мебіуса.

Міжнародний колектив учених під керівництвом Роберта Бойда (Robert Boyd) з університету Рочестера в Нью-Йорку (США) зміг виконати цей трюк, використовуючи одну з найбільш неподатливых для "згортання" форм матерії - електромагнітне випромінювання у вигляді хвиль світла. Їм вдалося згорнути промінь лазера в стрічку Мебіуса за допомогою спеціального пристрою, яку фізики називають "q-пластиною".

Як пояснюють дослідники, даний науковий гаджет являє собою особливий оптичний прилад на базі рідких кристалів, який може довільним чином управляти просторової поляризацією світла - тим, в яку сторону "закручені" його хвилі. Використовуючи q-пластину, автори статті навчилися маніпулювати тим, в яку сторону направлено електричне поле в різних ділянках променя лазера, що дозволило їм "скрутити його в світловий аналог стрічки Мебіуса, пишуть РИА Новости.

Подібні світлові стрічки, за словами Бойда, мають масу практичних і наукових застосувань. Наприклад, їх можна використовувати для виготовлення дуже складних лінз та оптичних приладів, чия поверхня буде екзотично взаємодіяти зі світлом. Крім цього, оптичні "стрічки Мебіуса" можуть допомогти вченим створити фільтри, які будуть, як своєрідний "трафарет", пропускати тільки певні види молекул.

Стрічка Мьобіуса