Ongrijpbaar licht ‘temmen’, Brusselse wetenschappers lukte het

Ongrijpbaar licht ‘temmen’, Brusselse wetenschappers lukte het

Delen:

Wanneer het over onzichtbaar licht gaat, denk je spontaan aan licht met golflengten die buiten het gebied van het zichtbaar licht vallen, zoals ultraviolet, infrarood, microgolven of X-stralen. Maar er bestaat ook licht dat we niet zien omdat het ons oog nooit bereikt. Neem bij voorbeeld een spiegel. Hoe perfect je die ook maakt, er blijft steeds een klein restje van de invallende straling kleven aan de het spiegeloppervlak. Dit heet het nabije-veld licht. Je kan het vergelijken met de druppeltjes die aan de wand van je glas blijven plakken nadat je het leeggedronken hebt.

Een klein effect met groot toepassingsbereik

Het klinkt als een leuk weetje, maar het is veel meer dan dat. Wanneer je de wereld van het allerkleinste wil onderzoeken met een optische microscoop, kan je geen structuren bestuderen die kleiner zijn dan de golflengte van het licht van je microscoop. Of als je licht door een optische vezelkabel wil jagen, moet de diameter ervan minstens even groot zijn als de golflengte van het licht.

Met het nabije-veld licht kan je deze beperkingen evenwel omzeilen en informatie vergaren op een schaal die kleiner is dan de golflengte. Daar wordt vandaag al handig gebruik van gemaakt in de ultrahoge-resolutiemicroscopie. Maar het potentieel is aanwezig voor een veel bredere waaier van toepassingen, gaande van deeltjesmanipulatie over optische communicatie en gegevensopslag tot moleculaire detectie die de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen faciliteert.

Belangrijke stap

Om dat potentieel te benutten, moet je dat nabije-veld licht wel kunnen sturen, net zoals je de ons vertrouwde lichtstralen manipuleert met lenzen, telescopen, prisma's en hologrammen. Een groep onderzoekers heeft nu een flinke stap vooruit gezet op dat vlak. Op 24 juli publiceerden ze de resultaten van een nieuwe methode in Science¹.

Na elke stuitering verandert het licht van vorm en plant het zich voort met een ander ruimtelijk patroon

Vincent Ginis, hoofdauteur en professor aan de Vrije Universiteit Brussel en gastprofessor aan Harvard legt uit: ‘We ontwikkelden een component waarin licht doorheen een golfgeleider beweegt. Hierin stuitert het licht heen en weer. Na elke stuitering verandert het licht van vorm en plant het zich voort met een ander ruimtelijk patroon. Wanneer alle verschillende patronen van het nabije-veld licht over elkaar heen worden gelegd, ontstaat er een specifieke vorm.’

Het nabije-veld licht gestructureerd in de vorm van een olifant in een boa-constricor. Of was het een hoed?

Die specifieke vorm laat zich voorprogrammeren door de amplitude van de fase van het stuiterende licht aan te passen. Ginis: ‘Het is een beetje als muziek. De muziek die je hoort bestaat uit een rij van vele noten die door een componist in patronen zijn samengevoegd. Het geluid van één noot alleen is erg vlak, maar met veel noten samen kun je prachtige muziek genereren. Terwijl muziek in de tijd werkt, werkt onze licht-component in een driedimensionale ruimte. Het extra intrigerende aspect van onze techniek is dat de ene noot als het ware de andere genereert.’

Met een knipoog naar Le Petit Prince structureerden Ginis en zijn collega’s het nabije-veld licht in de vorm van een olifant in een boa-constricor. Of was het een hoed?

Delen:

Metaalertsen uit de zee vatten aan land spontaan vuur als ze uiteenvallen. De oorzaak ligt bij reactieve nanokristallen. Is dat fenomeen een gevaar voor de diepzeemijnbouw?

Superintelligente AI-agenten die uit hun eigen omgeving ontsnappen en in het geheim communiceren, vertonen geen menselijk gedrag. Het gaat om ernstige ontwerpfouten. Dat kan en moet beter, schrijft wiskundige Ann Dooms.

BlogNatuurwetenschappen

Van ἄτομον tot quark 

Elementaire deeltjes zijn de allerkleinste bouwstenen van de natuur. Hoe ze precies de materie om ons heen opbouwen, is al meer dan vijftig jaar een open vraag.

De oorsprong van België – en van Noordwest-Europa – is een mysterieus continentje dat ‘Avalonië’ heet. Het begint een half miljard jaar geleden vanaf de zuidpool aan een onwaarschijnlijke odyssee.

Francis Halzen ontvangt de Nobelprijs voor Fysica 2026 voor zijn voortrekkersrol in het onderzoek naar hoog-energetische neutrino's met ijs. De fysicus werkt aan de University of Wisconsin, maar groeide op in België. Hij is de tweede Belg die de Nobelprijs voor Natuurkunde wint, na François Englert in 2013.

BlogNatuurwetenschappen

Er lag een krokodil in de kast

125 jaar geleden kocht de KU Leuven een collectie fossielen die ze nooit meer heeft bekeken. Voor het eerst is een groep studenten op zoek gegaan naar krokodilachtige botten. Zij vonden aanwijzingen voor Diplocynodon, de oudste alligatorachtige.

Zoogdieren ontstonden tegelijk met de dino’s, maar ze hebben altijd in hun schaduw geleefd. Tot een asteroïde 66 miljoen jaar geleden de grote veelvraten massaal deed uitsterven. Wetenschapscommunicator Reinout Verbeke trekt in deze aflevering naar plaatsen in ons land waar we cruciale sporen van hun veroveringstocht kunnen vinden.

In China is barnsteen gevonden van maar liefst 385 miljoen jaar oud. Het stamt uit een tijd waarin insecten nog niet de grootste vijanden van planten waren.

Toen de Chicxulub-asteroïde 66 miljoen jaar geleden insloeg, was dat misschien nog maar het begin van de ramp. Nieuw onderzoek suggereert dat een wereldwijde stofdeken de hitte van de inslag vasthield en terugkaatste naar de aarde. Het gevolg? Wereldwijde natuurbranden die het einde van de dinosauriërs mogelijk al binnen enkele uren bezegelden.

En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.

Nieuwsbrieven