Физики заставили прозрачный материал полностью поглотить свет

Группа российских, шведских и американских физиков продемонстрировали необычный оптический эффект — заставили прозрачный материал полностью поглотить свет.

Абсорбция электромагнитного излучения, включая свет, является одним из основных эффектов электромагнетизма. Этот процесс происходит, когда электромагнитная энергия превращается в тепло или другой вид энергии внутри абсорбирующего материала. Уголь, черная краска или спрей из углеродных нанотрубок кажутся черными, потому что впитывают энергию света почти полностью. Другие материалы, вроде стекла или кварца, не обладают такими свойствами и поэтому выглядят прозрачными.

По словам Дмитрия Баранова, аспиранта МФТИ, ученые и сами не ожидали, что получат такие контринтуитивные результаты.

Для того чтобы сделать совершенно прозрачный материал, полностью поглощающий свет, физики применили особые математические свойства к рассеивающей матрице. Когда луч света падает на прозрачный объект, свет не поглощается, а рассеивается материалом. Однако, как оказалось, если интенсивность падающего луча определенным образом меняется во времени, эти свойства могут нарушаться, по крайней мере, временно. В частности, если интенсивность растет экспоненциально, энергия света будет накапливаться внутри прозрачного объекта, не покидая его, то есть внешне он будет выглядеть темным.

Результаты этого исследования не только расширяют наше общее понимание поведения света при взаимодействии с прозрачными материалами, но и имеет практическое значение. Аккумулирование света в прозрачных материалах может помочь в создании устройств оптической памяти, которые будут хранить оптическую информацию без потерь и выдавать ее по необходимости.