https://sarabic.ae/20260706/علماء-روس-يطورون-تقنية-بلورية-ثورية-للتحكم-في-استقطاب-الضوء-1114995104.html
علماء روس يطورون "مقودا كهربائيا" ثوريا للتحكم بالضوء قد يحدث نقلة في تقنيات الليزر
علماء روس يطورون "مقودا كهربائيا" ثوريا للتحكم بالضوء قد يحدث نقلة في تقنيات الليزر
سبوتنيك عربي
طور علماء من جامعة الشرق الأقصى الفيدرالية وجامعة يريفان الحكومية جهازًا رقيقًا من البلورات السائلة قادرًا على تدوير استقطاب الضوء دون أجزاء ميكانيكية متحركة،... 06.07.2026, سبوتنيك عربي
2026-07-06T16:20+0000
2026-07-06T16:20+0000
2026-07-06T16:23+0000
مجتمع
علوم
روسيا
جامعات روسية
أخبار الأبحاث العلمية
الليزر
الضوء
https://cdn.img.sarabic.ae/img/07e8/08/05/1091431970_0:117:3000:1805_1920x0_80_0_0_b61d0d2e9473d62f28891b2b912d8de6.jpg
يمكن فهم هذا التطوير على أنه "عجلة قيادة كهربائية للضوء"، فبدلًا من تدوير العناصر البصرية ميكانيكيًا، يستخدم النظام مجالًا كهربائيًا لتغيير البنية الداخلية لطبقة من البلورات السائلة. ونتيجة لذلك، يتغير استقطاب الضوء المار عبر الجهاز مع الحفاظ على سطوعه إلى حد كبير ودون تشويه الشعاع. أهمية التحكم في الاستقطابالضوء موجة كهرومغناطيسية، ويصف استقطابها اتجاه تذبذب هذه الموجة. في العديد من الأنظمة البصرية، يُعدّ التحكم في الاستقطاب بنفس أهمية تركيز الضوء أو ترشيحه. فهو يُحدد سلوك شعاع الليزر، وكيفية تكوّن الصورة في المجهر، وكيفية عمل الشاشة، وكيفية نقل المعلومات عبر القنوات البصرية.آلية عمل الجهاز الجديدعمل الباحثون على "بلورات سائلة كوليستيرية"، تحتوي هذه المواد على جزيئات مُرتبة في بنية حلزونية. في الحالة الأولية، تكون الجزيئات مُوجّهة عموديًا على ركائز الخلية، وعند تطبيق مجال كهربائي خارجي، تُعاد ترتيب البنية إلى تكوين آخر، حيث يصبح توجيه الجزيئات منتظمًا في مستوى الركائز ولكنه يتغير بانتظام عبر سُمك الخلية. يُغيّر هذا الترتيب كيفية تفاعل المادة مع الضوء المار. ببساطة، لا يدفع المجال الكهربائي الضوء ميكانيكيًا، بل يُغيّر الترتيب المجهري للبلورة السائلة، وهذا الترتيب الجزيئي الجديد يُغيّر استقطاب الضوء، وفقا لبوابة روسيا العلمية.النتائح الأساسيةالنتيجة الرئيسية هي أن خلية بلورة سائلة واحدة يُمكنها إنتاج حالات استقطاب مختلفة تبعًا للمجال الكهربائي المُطبّق. في منطقة مُختارة بقياس 172.5 × 172.5 ميكرومترًا، ازدادت درجة الاستقطاب الخطي من نحو 0.5 عند الفولتيات المنخفضة إلى نحو 0.9 مع زيادة الفولتية.ومن النتائج المهمة الأخرى أن التأثير كان متماثلاً عبر جزء من الطيف المرئي، من 400 إلى 600 نانومتر. وهذا يعني أن الجهاز قادر على التأثير على ألوان مرئية مختلفة - من الأزرق إلى الأحمر - بطريقة متقاربة، بدلاً من العمل فقط ضمن نطاق ضيق من الأطوال الموجية. لماذا يمكن لهذا أن يحل محل الأجزاء الميكانيكية؟قد تكون المكونات الميكانيكية في الأنظمة البصرية دقيقة، ولكنها تزيد أيضاً من الحجم والوزن والتعقيد، فضلاً عن كونها عرضة للأعطال. إذا أمكن التحكم في الاستقطاب كهربائياً، فقد تصبح الأجهزة المستقبلية أكثر إحكاماً واستقراراً. وهذا مفيد بشكل خاص للأنظمة التي تتطلب تحكماً سريعاً ودقيقاً ومتكرراً في الضوء.هذه النتائج قد تكون مفيدة للعناصر الضوئية القابلة للضبط، والمعدلات الكهروضوئية، والأجهزة التي تتحكم في استقطاب الضوء. من الناحية العملية، يمكن لهذا النوع من التكنولوجيا أن يساعد في تحسين الليزر والمجاهر وأجهزة الاستشعار البصرية وغيرها من الأدوات المتقدمة عن طريق تقليل الاعتماد على الأجزاء الميكانيكية الدوارة.
https://sarabic.ae/20260228/روسيا-تعمل-على-تطوير-شبكة-ليزر-كمومية-تحل-مشكلة-الاتصالات-في-المناطق-النائية-1110847918.html
https://sarabic.ae/20260526/كيف-تعمل-تقنية-الطباعة-الانتقائية-الثلاثية-الأبعاد-للمعادن-بالليزر-1113770205.html
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2026
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
الأخبار
ar_EG
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
علوم, روسيا, جامعات روسية, أخبار الأبحاث العلمية, الليزر, الضوء
علوم, روسيا, جامعات روسية, أخبار الأبحاث العلمية, الليزر, الضوء
علماء روس يطورون "مقودا كهربائيا" ثوريا للتحكم بالضوء قد يحدث نقلة في تقنيات الليزر
16:20 GMT 06.07.2026 (تم التحديث: 16:23 GMT 06.07.2026) طور علماء من جامعة الشرق الأقصى الفيدرالية وجامعة يريفان الحكومية جهازًا رقيقًا من البلورات السائلة قادرًا على تدوير استقطاب الضوء دون أجزاء ميكانيكية متحركة، وهذا أمر بالغ الأهمية في الليزر والمجاهر والإلكترونيات الضوئية وتقنيات العرض والمستشعرات البصرية وأنظمة الاتصالات.
يمكن فهم هذا التطوير على أنه "عجلة قيادة كهربائية للضوء"، فبدلًا من تدوير العناصر البصرية ميكانيكيًا، يستخدم النظام مجالًا كهربائيًا لتغيير البنية الداخلية لطبقة من البلورات السائلة.
ونتيجة لذلك، يتغير استقطاب الضوء المار عبر الجهاز مع الحفاظ على سطوعه إلى حد كبير ودون تشويه الشعاع.
أهمية التحكم في الاستقطاب
الضوء موجة كهرومغناطيسية، ويصف استقطابها اتجاه تذبذب هذه الموجة. في العديد من الأنظمة البصرية، يُعدّ التحكم في الاستقطاب بنفس أهمية تركيز الضوء أو ترشيحه. فهو يُحدد سلوك شعاع الليزر، وكيفية تكوّن الصورة في المجهر، وكيفية عمل الشاشة، وكيفية نقل المعلومات عبر القنوات البصرية.
غالبًا ما يتطلب التحكم التقليدي في الاستقطاب عناصر بصرية خاصة وضبطًا ميكانيكيًا دقيقًا، وهذا قد يجعل الأجهزة أكثر تعقيدًا وأكبر حجمًا وأقل موثوقية.يُقدّم نهج البلورات السائلة الجديد مسارًا آخر: تغيير السلوك البصري للمادة كهربائيًا، دون أجزاء متحركة.
عمل الباحثون على "بلورات سائلة كوليستيرية"، تحتوي هذه المواد على جزيئات مُرتبة في بنية حلزونية. في الحالة الأولية، تكون الجزيئات مُوجّهة عموديًا على ركائز الخلية، وعند تطبيق مجال كهربائي خارجي، تُعاد ترتيب البنية إلى تكوين آخر، حيث يصبح توجيه الجزيئات منتظمًا في مستوى الركائز ولكنه يتغير بانتظام عبر سُمك الخلية.
يُغيّر هذا الترتيب كيفية تفاعل المادة مع الضوء المار. ببساطة، لا يدفع المجال الكهربائي الضوء ميكانيكيًا، بل يُغيّر الترتيب المجهري للبلورة السائلة، وهذا الترتيب الجزيئي الجديد يُغيّر استقطاب الضوء، وفقا ل
بوابة روسيا العلمية.
كانت خلية البلورة السائلة المختبرة رقيقة للغاية، بسماكة 8 ميكرومترات فقط. وكانت خطوة اللولب الكوليستيري 20 ميكرومترًا، وطُبّق جهد تحكم يصل إلى 20 فولتًا. تضمن الإعداد التجريبي ليزرًا فائق الاستمرارية، وخلية البلورة السائلة تحت تأثير مجال كهربائي، ولوحين نصف موجة لا لونيين، وكاميرا استقطاب.
النتيجة الرئيسية هي أن خلية بلورة سائلة واحدة يُمكنها إنتاج حالات استقطاب مختلفة تبعًا للمجال الكهربائي المُطبّق. في منطقة مُختارة بقياس 172.5 × 172.5 ميكرومترًا، ازدادت درجة الاستقطاب الخطي من نحو 0.5 عند الفولتيات المنخفضة إلى نحو 0.9 مع زيادة الفولتية.
ومن النتائج المهمة الأخرى أن التأثير كان متماثلاً عبر جزء من الطيف المرئي، من 400 إلى 600 نانومتر. وهذا يعني أن الجهاز قادر على التأثير على ألوان مرئية مختلفة - من الأزرق إلى الأحمر - بطريقة متقاربة، بدلاً من العمل فقط ضمن نطاق ضيق من الأطوال الموجية.
يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لأن الأنظمة البصرية غالباً ما تواجه معضلة صعبة، فقد يعمل عنصر ما بكفاءة عالية عند طول موجي واحد أو اتجاه معين للضوء، ولكنه لا يعمل بكفاءة عبر نطاق أوسع، وقد أظهر الباحثون أن خلية رقيقة من الكريستال السائل قادرة على الحفاظ على سلوك الضوء الخطي مع تدوير استقطابه عبر نطاق طيفي واسع نسبياً.
لماذا يمكن لهذا أن يحل محل الأجزاء الميكانيكية؟
قد تكون المكونات الميكانيكية في الأنظمة البصرية دقيقة، ولكنها تزيد أيضاً من الحجم والوزن والتعقيد، فضلاً عن كونها عرضة للأعطال. إذا أمكن التحكم في الاستقطاب كهربائياً، فقد تصبح الأجهزة المستقبلية أكثر إحكاماً واستقراراً. وهذا مفيد بشكل خاص للأنظمة التي تتطلب تحكماً سريعاً ودقيقاً ومتكرراً في الضوء.
هذه النتائج قد تكون مفيدة للعناصر الضوئية القابلة للضبط، والمعدلات الكهروضوئية، والأجهزة التي تتحكم في استقطاب الضوء. من الناحية العملية، يمكن لهذا النوع من التكنولوجيا أن يساعد في تحسين الليزر والمجاهر وأجهزة الاستشعار البصرية وغيرها من الأدوات المتقدمة عن طريق تقليل الاعتماد على الأجزاء الميكانيكية الدوارة.
