Η επικοινωνία με μακρινά διαστημόπλοια και άλλα ουράνια αντικείμενα μπορεί να γίνει πολύ πιο εύκολη.
Μια ομάδα ερευνητών ανέπτυξε μια πρωτοποριακή συσκευή που ενισχύει δραματικά τα μικροκυματικά σήματα. Αυτή η συσκευή μοιάζει να έχει βγει από επιστημονική φαντασία: χρησιμοποιεί ένα μωβ διαμάντι μέσα σε έναν σωλήνα χαλαζία, εκτεθειμένο σε έντονο μαγνητικό πεδίο.
Το σύστημα δημιουργεί έναν μάζερ – τον μικροκυματικό ισοδύναμο του λέιζερ – ο οποίος χρησιμοποιείται για την ενίσχυση ασθενών μικροκυμάτων και ραδιοσημάτων.
Ενισχυτές σήματος: Από το διάστημα στην καθημερινή ζωή
Οι ενισχυτές σήματος έχουν πολλές εφαρμογές, από τη μουσική έως την εξερεύνηση του διαστήματος. Για παράδειγμα, τα σήματα από τα διαστημόπλοια Voyager, τα οποία βρίσκονται στο διαστρικό χώρο, εξακολουθούν να φτάνουν στη Γη τέσσερις δεκαετίες μετά την εκτόξευσή τους χάρη στους ενισχυτές τους.
Ωστόσο, αυτοί οι ενισχυτές λειτουργούν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, ενώ η νέα συσκευή μπορεί να λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου.
«Τα μικροκύματα εισέρχονται στη συσκευή και οι περιστροφές μέσα στο διαμάντι δημιουργούν αντίγραφά τους, ενισχύοντας έτσι το σήμα. Το αποτέλεσμα είναι ένα ισχυρότερο μικροκυματικό σήμα με ελάχιστο θόρυβο», εξηγεί ο αναπληρωτής καθηγητής Τζάρυντ Πλα από το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας.
Η νέα τεχνολογία μπορεί να ενισχύσει το σήμα έως και 1.000 φορές, καθιστώντας την ιδανική για λήψη δεδομένων από διαστημόπλοια, πάλσαρ, μαύρες τρύπες και γαλαξίες.
Η σημασία του μωβ διαμαντιού
Η χρωματική απόχρωση του διαμαντιού δεν είναι τυχαία. Προκαλείται από ειδικές ατέλειες, γνωστές ως κέντρα αζώτου-κενών (NV), όπου ένα άτομο αζώτου αντικαθιστά ένα άτομο άνθρακα δίπλα σε ένα κενό σημείο. Αυτά τα κέντρα είναι ζωτικής σημασίας για την ενίσχυση του σήματος.
«Χρειάζεται να κάνουμε τα διαμάντια πιο μωβ», δήλωσε ο Τομ Ντέι, κύριος συγγραφέας της μελέτης.
«Η μωβ απόχρωση προκαλείται από το κόκκινο φως που εκπέμπουν τα NV κέντρα. Όσο πιο σκούρο είναι το διαμάντι, τόσο περισσότερα NV κέντρα περιέχει, αυξάνοντας την ενίσχυση του σήματος».
Η συσκευή αντιμετωπίζει ακόμα προκλήσεις στη βελτιστοποίηση, αλλά οι ερευνητές εκτιμούν ότι θα μπορούσε να γίνει εμπορικά διαθέσιμη μέσα σε λίγα χρόνια.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review X.
