フラクタル構造の立方体に電磁波を閉じ込める 79
ストーリー by Oliver
キャッチ・アンド・リリース 部門より
キャッチ・アンド・リリース 部門より
MIYU曰く、"朝日新聞によると、信州大と大阪大、物質・材料研究機構の共同研究グループが、1カ所にとどめておくことが難しかった電磁波や光を、細部の構造と全体の構造が相似形になっているフラクタル構造を持った「穴あきの立方体」の中に閉じ込める、夢の技術を開発したそうです。実験では、酸化チタン系の微粒子を混ぜたエポキシ樹脂で、27ミリ角約9グラムの立方体を作り、8ギガヘルツの電磁波を1千万分の1秒内部にとどめて置く事に成功したそうですが、大きさや材質を変える事で、立方体にたまる電磁波の周波数を変えられる事が確認されており、理論的には光を貯めておくことも可能だそうです。
この電池ならぬ「光池」が実現すると、昼間蓄えた光を夜に放出させる事や、
空中に飛び交う電磁波をためて電源に利用する携帯電話の実現、コンピューターへの応用なども期待できるようです。同じ目的で研究されてきたフォトニック結晶が実用化の難しさに直面しているので、今回の素材は理論、応用の両面で大きな刺激になるだろうと述べられています。
この構造は、フォトニックフラクタルと名付けられました。"
クリスタル (スコア:2, 参考になる)
一部業界では、フォトニッククリスタルというのが有名でして、特定周波数の電磁波を制御する(たとえばフィルタなど)ことに用いられている、というか研究されてます。電磁波を電子、立方体を作る格子を原子と置き換えて考えたときに、ちょうど金属などの結晶中でバンドギャップができるように、フォトニッククリスタル中の電磁波でも、ギャップができるために特定方向に電磁波が漏れないようにする。というものです。(専門じゃないので、用語が結構てきとーだがだいたいそんな感じ)。
今回の味噌は、クリスタルの形状をなんだかわからんが、とにかくフラクタルな立体にしてみたら、あらゆるK方向に対してギャップが出来てしまって、電磁波が外に出ない。という感じないでしょうか。たぶん。だから、原因不明とか書いてますけど、まぁ、まったく不明というわけではなく。フラクタル立体のなかだと、そういうバンド構造になるという理屈がちょっとわかってないだけで、閉じ込めるという仕組みは理解されているはずです。
電子/原子/金属との対比 (スコア:1, 参考になる)
バンドギャップ(というか、バンドギャップはバンドとバンドの間のことなので、より本質的にはバンド)は、結晶構造があれば必ず存在します。(ただし、バンドギャップのなかにフェルミ準位があるのは、絶縁体や半導体に限られます)。
一方、電子が結晶から漏れ出ないのは、たんに、結晶の外は結晶の中より電子のポテンシャルが高いからです。プラスの原子核とマイナスの電子が引き付けあう、というだけのことです。
フォトニッククリスタルでは、バンドギャップの存在と、光が漏れ出ない(というのはほんとう?)こととのあいだに、関連があるのでしょうか?
Re:電子/原子/金属との対比 (スコア:2, 参考になる)
フォトニッククリスタルのフォノンの分散関係をみたときにギャップがあるとその方向には電磁波(ある振動数のモード)は外に漏ません。っていう、研究(実験、理論)ともにみたことがあります。誤解されたというか疑問を持たれたのは当然のことと思いますが、電子が結晶の外に出ませんとかそいういう話に対してののアナロジーではないと思います。というか、あまりよいたとえではないかもしれませんね。無限系の結晶を考える金属の電子論との対比は。
Re:電子/原子/金属との対比 (スコア:1, 参考になる)
そこにトラップするように使うのでは?
でもって,周囲の結晶部分にはバンドギャップの存在により
フォトンが漏れ出さない,と.
そもそも,ギャップ中の波数-エネルギーに対応するフォトンは
フォトニック結晶中に存在できませんので,漏れ出すも何も
ありませんし.
Re:電子/原子/金属との対比 (スコア:1)
誘電体中では任意の波長の光が存在可能です。従ってフォトニック結晶の場合は、
「バンドギャップが開く」=「(バンドギャップに対応した波長の)光に対して閉込め効果がある」
となります。
既出 (スコア:0)
Re:クリスタル (スコア:0)
透過される物体の形状から電磁波の挙動は解析的にほとんど完全に
得られます。
逆解析やって条件を決めてから形を設計するとかもできるんでは
ないでしょか。(あまい?)
Re:クリスタル (スコア:2, 参考になる)
この場合,物体の大きさと構造の荒さからして,量子論まで持ち出さなくても電磁気学の領域で解析できるような気が,私もするのだけど. 有限要素法とか使えば電磁界の挙動は数値計算できるし. 物体の大きさと波長が比例する,というあたりからしてもそんな感じがします.
それとも,これで何か矛盾が出ているのかなぁ.
Re:クリスタル (スコア:1)
でも、宮元先生のHP(http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/~mri1/study/fractal/index.html)には、誘電体と明記されていますので、自信ないです。
Re:クリスタル (スコア:0)
http://www.arailab.dnj.ynu.ac.jp/~hjiang/study/fdtd-j.html
ラピッドプロトタイプ (スコア:2, 参考になる)
なんですが、ラピッドプロトタイピング技術(光硬化性樹脂と
レーザを使ったヤツ)を使ってフォトニック結晶を作ってたところ
です。扱う波長レベルがミリ波やセンチ波あたりということで現状
のラピッドプロトタイプ技術と適合していていろいろと面白い結果
を出しています。
そういう経験があるのでCADデータさえ作れば、誘電体を使って
すぐに任意の形状(フラクタル)が作れたのだと思います。
試作品を作る技術はほとんど完成しているようなんで、これから
いろいろな応用物ができてくることに期待しています。
ところでこれ (スコア:1)
Re:ところでこれ (スコア:0)
思うので、特に大きな振動等はでないのではないかと…、
思ったのですが。それだと、エネルギの蓄積はできないって
ことになりますね。考え方間違ってます?
白装束軍団も (スコア:1, おもしろおかしい)
Re:白装束軍団も (スコア:1)
And now for something completely different...
Re:白装束軍団も (スコア:1)
…ナンカチガウ…
蓄えると言うよりむしろ (スコア:1)
Re:蓄えると言うよりむしろ (スコア:0)
Re:蓄えると言うよりむしろ (スコア:1)
# フラクタル構造は計量化にも向いてるし。
スーパーコンピュータ? (スコア:1)
止めてから貯える (スコア:1)
Re:止めてから貯える (スコア:1)
二つは全然別物、という捕らえ方は正しいんですか?
コレ、昨日考えてました。 (スコア:1)
ライトの電池が切れかけてたので充電しなきゃ…と思った時に、
「直接光を充電…じゃなくて充光?できればいいなー」って。
「容器の中でずっと反射し続けられればいいんだよな…」
「マジックミラー…は、あれは一方通行じゃないや…」
「そういや光ファイバーって断面以外からは光がもれないな…」
#厳密には少しは漏れてる?
「光ファイバーの端と端をつないだら、光を閉じ込められる???」
「って、端と端をつなぐ前に出てっちゃうか。」(^^;;
その辺りをうまくできれば…
と、ここで家に到着しました。
今回のフォトニックフラクタルに閉じ込める成果、
自転車のライトになるのは何十年後ですかね?
ちっちゃいころ考えてました (スコア:1)
実験精神の無いヒトなんで、全く試しても見ませんでしたが。
実現に向けて大真面目に研究していた人が居るとはつゆ知らず。
なんか嬉しい。
gy0
Re:ちっちゃいころ考えてました (スコア:1)
仮に実現できたとしてレーザーになってしまいそうな気も、、、
uxi
Re:ちっちゃいころ考えてました (スコア:1)
それとか、合わせ鏡に光を当てても光が永遠に続かないのは何でか、とか。
考えてたら眠たくなるけど寝ようと思っても気になって寝れない。
1を聞いて0を知れ!
Re:コレ、昨日考えてました。 (スコア:1)
損失もあるし、分岐したところで、うまく一方方向に進んでくれるとは思えなかったりしますけどね。
#子供心に線路を輪にして敷設しながら進んだらどこでも行けるなぁと考え、
#それがキャタピラだと気付いたのはいい大人になってからでした。なんてことを思い出しました。(オフトピ)
フラクタルなら、 (スコア:1)
とりあえず (スコア:1)
1週間たちました。 (スコア:1)
ハァ~ Nステ Nステ (スコア:1)
From: "モバイルセクション" (スコア:0)
この記事[3G携帯の電磁波は2Gよりはるかに安全?] [srad.jp]と繋げるとおもしろいことが見えてくる…!?
毎度おなじみの誤字指摘 (スコア:0)
立法体→立方体
それって (スコア:0)
Re:それって (スコア:0)
絶対悪用されそう (スコア:0)
オカルトグッズの関係者が喜んでいそう
半年後には怪しげな「フラクタルパワー」グッズが登場することでしょう
ヒランヤ以来のヒットが期待されますね
ライヒのオルゴンボックス (スコア:1)
やってる連中が都合良く+@して使うのがいまから予想できます。
#絶対オルゴンボックスにフラクタル応用して云々とか言い出すぞ。
--- Lcs(http://lcs.myminicity.com/ [myminicity.com])
Re:絶対悪用されそう (スコア:0)
これってそんなにヒットしたの?
「フラクタルパワー」ステキな響きですね。
朝日の記事の小見出し「エネルギーの空中採取可能?」が、
「空間の持つ生命
Re:絶対悪用されそう (スコア:1, おもしろおかしい)
「効果には個人差があります」
応用して (スコア:0)
#ヤマト艦員なのでAC
Re:応用して (スコア:0)
#なので、連続ワープでお願いします。
魔法瓶 (スコア:0)
Re:魔法瓶 (スコア:1)
# 闘う前に壊れてないか確かめよう。
[udon]
実用化には... (スコア:0)
実用化の例に挙がっている”昼間の光を夜放出する”ってことが
できるのはいつ頃になるんでしょうか?
1千万個並べて1秒。 12時間は43200秒。 てことは...
単純な掛け算ではないのかな?
Re:実用化には... (スコア:1)
Re:実用化には... (スコア:1)
-- 雪のない富士山もきれいだな
もしかして… (スコア:0)
#曇りスローガラスだと悲しいのでAC
Re:もしかして… (スコア:1)
And now for something completely different...
Re:アンテナとしては? (スコア:2, おもしろおかしい)
ピラミッドパワーの正体は
3次元で構成されたシェルピンスキーギャスケットに閉じ込められた電磁波だったんだ!!!
一同: 何だって!?
そんなわけはない、、、
uxi
Re:アンテナとしては? (スコア:1, おもしろおかしい)