'Vòng khói' ánh sáng: Bước tiến mới trong công nghệ điều khiển dòng hạt

Vòng khói là một dạng thù hình đặc biệt được tạo bởi khói và hình thành trong không khí trong suốt. Hãy tưởng tượng bạn lấy một dòng xoáy nước, kéo dài nó ra thành một cái ống dài và gắn đầu với cuối của ống để tạo thành một hình tròn. Đó là một vòng khói.

Chúng thường được hình thành khi một luồng khói đột ngột được thổi vào không khí thông qua một khe hở hẹp. Khói khi phun ra khỏi ống bị làm chậm bởi dòng không khí tĩnh dẫn đến chênh lệch tốc độ tạo thành dòng chảy phân cực đặc trưng.

Vòng khói được tạo ra sau khi khai hỏa một khẩu pháo (ảnh minh họa).

Hiện tượng không ảnh hưởng đáng kể đến dòng chảy của môi trường xung quanh. Vòng khói cũng có thể được tạo ra với bất kỳ chất lỏng hoặc chất khí nào. Các vòng này có thể trở nên hữu hình hoặc vô hình tùy vào môi trường mà chúng đi qua. Phần đầu một đám mây hình nấm cũng là một vòng khói. Các nhà khoa học sử dụng nguyên lí tương tự để tạo một vòng khói ánh sáng.

Nhà nghiên cứu quang học Qiwen Zhan, thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Thượng Hải, cùng các đồng nghiệp bắt đầu từ một cơn lốc ánh sáng, một cấu trúc giống một cơn bão được tạo ra bằng cách sử dụng ánh sáng laser. Kết hợp nhiều kỹ thuật quang học để uốn cơn lốc thành hình tròn, tạo ra một vòng khói. Ông cho biết các vòng sáng không khác nhiều so với các vòng khói hoặc khối khí bong bóng thông thường.

Hiện tại, ông đang quan tâm đến việc phát triển lí thuyết và kĩ thuật để tạo ra các vòng xoáy từ dòng điện hoặc từ trường. Cũng như nghiên cứu sâu hơn về các vòng ánh sáng để tạo ra nhiều dạng thù hình đặc biết khác và các chúng ảnh hưởng đến ánh sáng và sự tương tác với vật chất.

Theo Tạp chí Điện tử