Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»


ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке



Библиотека

 
Ф. Вильчек
«Красота физики». Глава из книги


К. Каренина, А. Гилёв
Зачем степи артезианы?


Н. Резник
Густой волос и низкий голос


Дж. Бэрроу
«История науки в знаменитых изображениях». Глава из книги


М. Борисов
Хеопс на подошве Имхотепа и сад камней


С. Дробышевский
«Европейский папуас», или «Человек мира»: мужчина с Маркиной горы


М. Москалева
Студенты МГУ против лженауки


Ж. Резникова
И даман поманил за собой


В. Сурдин
Поиски новых планет


С. Горбунов
Сeratotherium simum cottoni. Последний из могикан







Главная / Новости науки версия для печати

Бактериородопсин замедляет свет в триллионы раз


Изображенный здесь белок бактериородопсин способен творить чудеса с падающим на него светом (изображение с сайта www.rcsb.org)
Изображенный здесь белок бактериородопсин способен творить чудеса с падающим на него светом (изображение с сайта www.rcsb.org)

Светочувствительный белок бактериородопсин, вырабатываемый некоторыми бактериями, способен замедлять скорость распространяющегося света до 0,1 мм/сек. Технологические перспективы этого открытия самые многообещающие.

Одним из самых громких достижений оптики последних лет стало замедление света до «человеческих скоростей» и консервация светового импульса (подробности см. в заметке Свет: остановка по требованию?). Этот успех имеет огромное значение как для фундаментальной науки, так и для наукоемких технологий, например для оптоэлектроники. Эти эксперименты, однако, далеко не столь просты с технической точки зрения. Требуется немалая сноровка как для «приготовления» того вещества, которое будет замедлять световой импульс, так и для управления его замедляющими характеристиками.

В этой ситуации настоящей сенсацией стала опубликованная на днях работа двух физиков из Массачусетского университета в Бостоне P. Wu and D. V. G. L. N. Rao, Physical Review Letters, 95, 253601 (12 December 2005). Авторы работы сообщают, что групповая скорость распространения светового импульса через полимерную пленку с высокой концентрацией белка бактериородопсина составляла менее 0,1 мм/сек, что на 12 порядков меньше скорости света в вакууме!

Белок бактериородопсин вырабатывается бактериями Halobacterium salinarum и служит для них электростанцией, с помощью которой энергия зеленого света утилизируется для производства АТФ. Под действием света в белке запускается процесс циклических фотопревращений, скоростью и направлением которых можно легко управлять с помощью внешнего источника света. Подробное описание и тематическую библиографию можно найти на странице Bacteriorhodopsin.

Авторы работы приводят результаты опытов, в которых пленка толщиной всего десятую долю миллиметра, освещенная управляющим лазером, задерживала прохождение сигнального светового импульса без изменения его формы. В зависимости от параметров управляющего лазерного света длительность задержки широко варьировалась и достигала даже 1 секунды, при этом прозрачность пленки для этого импульса всегда оставалась близкой к 100%.

Трудно даже перечислить все преимущества нового подхода по сравнению со стандартными методиками. Вот некоторые их них:

  • возможность изменения скорости распространения света в широчайших пределах с практически нулевым поглощением и отсутствием искажений сигнала;
  • полностью оптическое управление скоростью распространения света;
  • замедление работает одинаково для сигналов произвольной формы;
  • работа идет при комнатной температуре без какого-либо специального температурного режима;
  • производство вещества давно налажено и оно доступно в продаже;
  • вещество отличается высокой свето-, температуро- и химической устойчивостью и безвредно для окружающей среды;
  • мощность, которая требуется для этого эксперимента, составляет доли милливатта.

Подчеркнем, что каждый из этих пунктов уже дает существенный прогресс по сравнению с альтернативными методиками.

В принципе, бактериородопсин уже применялся в технологии и ранее: его способность менять цвет под действием света используется для оптического хранения информации. Однако никто не ожидал, что этот белок приведет к столь кардинальному упрощению и удешевлению целого направления современных технологий. Слова «прорыв» и «революция» будут, пожалуй, слишком блеклыми для описания всех тех изменений, которые может повлечь за собой это открытие.

Впрочем, если оно, конечно, подтвердится.

Игорь Иванов


Комментарии (4)



Последние новости: ФизикаБиологияИгорь Иванов

24.05
Клещи ездили на насекомых уже 320 миллионов лет назад
23.05
В Китае найдены древнейшие многоклеточные водоросли
18.05
Обнаружены одноклеточные организмы с ядром, но без митохондрий
16.05
Уровень полученного образования отчасти зависит от генов
13.05
Удалось проследить зарождение и развитие меланомы от первой раковой клетки
11.05
Аномалия в распадах B-мезонов подтверждается еще в одном эксперименте
10.05
ГМО будут совершенствоваться при помощи искусственной эволюции
10.05
ATLAS обновил данные по топ-антитоп-хиггс отклонению
9.05
Коллайдер набирает обороты
1.05
Поломка трансформатора на неделю задерживает работу коллайдера


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия