Kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt uuden, yksinkertaisen tavan vastavuoroisuuslain rikkomiseen. Rikkominen tapahtuu muuttamalla signaalien väliaineen yhtä fysikaalista ominaisuutta ajan mukaan.
Väliaine tarkoittaa materiaalia, jossa esimerkiksi valo- tai radioaallot etenevät pisteestä toiseen.
Vastavuoroisuuslaki puolestaan koskee sähkömagneettisia signaaleja, kuten valoa. Jos lähde A voi vastaanottaa signaalin lähteestä B, sama pätee myös toisinpäin.
Vastavuoroisuutta täytyy kiertää esimerkiksi tietoliikennejärjestelmissä ja laserteknologiassa, joissa tarvitaan yksisuuntaista signaalinsiirtoa.
Aalto-yliopiston, Stanfordin yliopiston ja Lausannen teknisen yliopiston tutkijoista koostuneen ryhmän tulokset julkaisi Physical Review Letters.
Sopisi kutistuviin järjestelmiin
Nykyisin vastavuoroisuuden kiertämiseen käytetään esimerkiksi mutkikkaita magneettirakenteita.
Magneettirakenteet ja muut käytössä olevat menetelmät tekevät kuitenkin laitteista suuria, monimutkaisia tai yhteensopimattomia muiden komponenttien kanssa.
Nyt tehty keksintö voi tarjota paitsi yksinkertaisen myös tehokkaan tavan rikkoa vastavuoroisuus ilman suuria rakenteita.
Tietoliikennejärjestelmistä kehitetään jatkuvasti pienempiä, ja uusi menetelmä soveltuisi erittäin hyvin pienikokoisiin järjestelmiin.
Signaalit saadaan kulkemaan yksisuuntaisesti, kun ne kulkevat epäsymmetriseksi muotoillun rakenteen läpi, ja rakenteen dielektriseksi vakioksi kutsuttua fysikaalista ominaisuutta muutetaan hetkestä toiseen.
Dielektrinen vakio liittyy siihen, kuinka voimakkaasti materiaali vuorovaikuttaa sähkökentän kanssa.
(Kuva: Xuchen Wang/Aalto-yliopisto) Signaalit saadaan kulkemaan pelkästään yksisuuntaisesti muuttelemalla väliaineen dielektronista vakiota.
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
