Исследователи из Канады и Америки научились управлять лучом света при помощи другого луча без их пересечения. Они создали гель, в котором параллельные пучки взаимодействуют друг с другом, меняя характеристики окружающего вещества, и в будущем эту взаимозависимость можно будет использовать для вычислений. Работа опубликована в The Proceedings of the National Academy of Sciences.
Современные процессоры основаны на полупроводниках, при помощи которых управляют электрическим током. Если для вычислений использовать свет, а не ток, это позволит сократить энергопотребление и увеличит скорость работы. Правда, для воплощения этой идеи необходимо создание эффективного аналога полупроводников для световых лучей.
Дереку Мориму (Derek R. Morim) из университета Макмастера и его коллегам удалось получить гель, который может стать основой будущих оптических логических элементов. Обычно пучок света на своем пути рассеивается. Но молекулы нового гидрогеля обратимо полимеризуются на пути лазера. Полимеризованный гель обладает большей рефракционной способностью, чем обычный. В результате луч начинает отражаться от стенок им же создаваемого канала и двигается без рассеяния, как в нити оптоволокна. Такой луч называют самосфокусированным.
Но ключевая особенность нового гидрогеля не в этом, самофокусирование наблюдалось и ранее. Главное, что проходящий по нему свет оставляет за собой широкий след из полимеризованных молекул, и за счет этого параллельные лучи, изменяя характеристики геля вокруг себя, влияют на интенсивность друг друга на значительном расстоянии, в десять раз большем, чем ширина пучка. Это позволяет при помощи одного луча управлять другим, так же как управляющее напряжение в полупроводниковом транзисторе контролирует протекание тока.
Ранее в Австралии предложили использовать акустическую память для оптических чипов. Также умный гель позволил контролировать ввод инсулина пациенту без использования электроники.
Василий Зайцев.