要有光:光子学是如何转化的高科技,因为我们知道它

要有光:光子学是如何转化的高科技,因为我们知道它

从保持对课程卫星到世界上最快的网络供电,光的科学正在改变技术和可容纳的关键,澳大利亚制造业的一个充满活力的新时代。

当您使用互联网,打开您的智能电视或一些LED开关灯你的家,你收获光子的技术优势 - 生成的科学性,操纵和利用光。

如激光加工,3D打印,显微镜和现代医学诊断工具,技术也靠这个关键,虽然鲜为人知,场。

搭载光子学的广泛应用已经使它成为蓬勃发展的行业,贡献 $ 4.3十亿对澳大利亚经济 并采用高科技,高生产率的工作超过9500人。

作为联邦政府检的方式来重振澳大利亚的制造基地,光电提供了本土,高科技制造了一个新的途径。

特聘教授arnan米切尔是在RMIT集成光子学和应用中心(正元),这与工业工程的负责人共同开发新的基于光子学技术。

在这里,米切尔带领我们通过光子学正在改变技术和设置阶段为一个更光明的进一步的六项强有力的方式。

 

Image of an electronic chip, lit with coloured light

1.光可以使计算机电路操作起来更象大脑

工程师已经开发了一个电子芯片,利用光来创建和修改的记忆,模仿人类大脑。

光遗传学 - - 太阳城娱乐的研究人员在生物技术新兴工具中得到启发,开发一种装置, 复制的方式,大脑存储和信息丢失.

光遗传学使科学家可以深入到人体的令人难以置信的精密电气系统,利用光来操纵神经元,使他们可以打开或关闭。

新的芯片是基于超薄材料,其响应于不同波长的光的变化的电阻,使其能够模拟的方式,神经元工作,以存储和删除信息在大脑中。

Colourful fibre optic cables

2.填充微小的芯片与光可以功率是世界上最快的互联网

要动力下载1000部高清电影在不到一秒钟?使用已经交付了世界上最快的互联网速度的单光学芯片。

一个团队RMIT,莫纳什大学和斯威本科技大学的研究人员 开发了一种指甲大小的设备 称为光学微梳,其允许数据在同一时间光的每个颜色波长被发送。

球队从单个光源获得的每秒兆兆位44.2(TBPS)中的数据的速度。

重要的是,世界纪录的速度是由新的装置连接到现有的光纤技术那样越过澳大利亚国家宽带网络(NBN)使用来实现的。

突破性的结果可能快速跟踪我们的电信能力,而其他国家也对互联网基础设施的需求挣扎。

Self-driving vehicle on the road

改善无人驾驶汽车的导航和安全3.光可以帮助建立高性能陀螺仪

如果无人驾驶汽车是未来的方式,那么准确的定位和检测是至关重要的。

高性能陀螺仪负责这个精度的设备,但目前的技术解决方案是昂贵的,或大或耗能大户。

解决方案?世界上最 精确的,紧凑和成本有效陀螺仪,正在设计和权在澳大利亚生产。

使新设备作为运动变化尽可能敏感,研究人员发现了一种测量光的微小的涟漪。

这些微小的变化可以有巨大流量的影响 - 这是一个卫星避免陨石或撞向它,或自动车转弯以防止碰撞的区别。

检测这些微小波动所需要的设备通常会占用大量替补在实验室,但使用集成光子学团队可以压缩光检测技术,从萎缩的面包箱大小的陀螺仪咖啡杯的大小。

Entanglement structure of a large-scale quantum processor made of light

4.完全光制成量子处理器可以使计算机,药物发现和机器学习比以往更快

量子计算机答应难题快速的解决方案,但他们需要大量的量子组件,必须相对无差错。当前量子处理器体积小,容易出错。

研究人员 设计了一个原型完全由光,一个替代解决方案,以达到所需的规模最终将超越经典计算机。

来自澳大利亚,日本科学家和美国的国际团队 - 由RMIT领导 - 生产基于设计10年的酝酿大规模的原型。

球队的做法开始建在极端的可扩展性非常启动,因为处理器,称为“簇态”,是光做出来的。

这很可能导致更快和更高效的电脑,药物发现和机器学习。

Diamonds on a black background

5.光可以使钻石作为强大的传感器,用于医药,电子和国防

什么圆规,鸟类和钻石有什么共同点?他们都可以感知磁场。

纳米金刚石或微粒被部署在 医药,电子和国防 通过量子光子学,其中它们的发荧光的能力可以被用于感测磁场。

研究者嵌入用金刚石微粒标准玻璃光纤,以使它们对磁场敏感。

这些掺杂的金刚石,光纤缆有一个广泛的应用 - 从检测在海床的微小变化针对海洋防御威胁改进的保护,以超精密医疗成像,可以检测负责疾病的蛋白质。    

Sun

6.治理光可以创造一个更可持续,太阳能供电化工

传统的化学制造业是耗电的,因为它需要大量的加热和压力,以驱动反应。该行业目前占全球能源消费的10%左右,工业温室气体排放量的7%。 

在移动到一个更可持续的未来的最大挑战之一是,许多是最好的引发化学反应的材料都没有反应不够亮。

新的光催化剂 由皇家墨尔本理工大学的研究人员开发可能是答案。该技术可以捕捉的光的99%在整个彩色光谱和特定色彩100%。

在可扩展性和高效的技术可以利用太阳能发电的新机遇 - 从发电移动到太阳光能直接转化为有价值的化学品。

 

集成光子学和应用程序中心(正元) 在工程作业与行业和最终用户设计,试制和放大光子芯片的学校建立在生物医药新产品,数据通信和国防工业。该小组的目标是使这种高科技知识与一天建立在澳大利亚的这些芯片制造基地VISON访问本地和全球产业。

 

故事: 瑞秋福维克,gosia kaszubska

2020年7月30日

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2020年7月30日

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