La fotonica è la scienza e la tecnologia per generare, controllare e rilevare i fotoni, che sono particelle di luce. La fotonica è alla base delle tecnologie della vita quotidiana, dagli smartphone ai laptop, a Internet, agli strumenti medici e alla tecnologia dell'illuminazione. Il XNUMX° secolo dipenderà tanto dalla fotonica quanto il XNUMX° secolo dall'elettronica.
In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sulla fotonica, le sue caratteristiche e l'importanza.
cos'è la fotonica
La fotonica è la scienza della luce. È la tecnologia di generazione, controllo e rilevamento delle onde luminose e dei fotoni, che sono particelle di luce. Le proprietà delle onde e i fotoni possono essere usati per esplorare l'universo, curare malattie e persino risolvere crimini. Gli scienziati studiano la luce da centinaia di anni. I colori dell'arcobaleno sono solo una piccola parte dell'intera gamma delle onde luminose, chiamata spettro elettromagnetico. La fotonica esplora una gamma più ampia di lunghezze d'onda dei raggi gamma radio, inclusi i raggi X, l'ultravioletto e l'infrarosso.
Fu solo nel 1960° secolo che Sir Isaac Newton dimostrò che la luce bianca è composta da diversi colori di luce. All'inizio del XX secolo, Max Planck e successivamente Albert Einstein proposero che la luce fosse sia un'onda che una particella, una teoria molto controversa all'epoca. Come può la luce essere due cose completamente diverse allo stesso tempo? Esperimenti successivi confermarono questa dualità della luce. Il termine fotonica è apparso intorno al XNUMX, quando Theodore Maiman ha inventato il laser.
caratteristiche principali
Sebbene Non riusciamo a vedere l'intero spettro elettromagnetico, le onde luminose visibili e invisibili fanno parte della nostra vita quotidiana. La fotonica è ovunque; nell'elettronica di consumo (scanner di codici a barre, lettori DVD, telecomandi TV), telecomunicazioni (internet), salute (chirurgia oculistica, dispositivi medici), produzione (taglio e lavorazione laser), difesa e sicurezza (telecamere a infrarossi, telerilevamento), intrattenimento (olografia, spettacoli laser), ecc.
In tutto il mondo, scienziati, ingegneri e tecnologi conducono ricerche all'avanguardia nel campo della fotonica. La scienza della luce è anche attivamente insegnata nelle aule e nei musei, dove insegnanti ed educatori condividono la loro passione per il campo con i giovani e il pubblico. La fotonica apre un mondo di possibilità sconosciuto e di vasta portata, limitato solo da una mancanza di immaginazione.
Importanza della fotonica
La fotonica si trova nelle fotocamere digitali e negli schermi dei nostri smartphone ed è fondamentale per la realizzazione dei circuiti integrati che le compongono. Inoltre, la voce e i dati che inviamo e riceviamo tramite i nostri smartphone si trasformano in impulsi di luce attraverso reti in fibra ottica sotterranee, proprio come i testi, la musica, le immagini e i video che raggiungono i nostri dispositivi quando navighiamo sul web. Perché usare la luce? Perché inviare informazioni attraverso di essa è la cosa più veloce, affidabile ed efficiente che abbiamo
D'altra parte, la luce artificiale può prolungare la durata della giornata, utilizzarla per attività ricreative e produttive e fornire maggiore sicurezza. La tecnologia illuminotecnica non ha smesso di evolversi, alla ricerca di sistemi di illuminazione più efficienti, versatili, economici ed ecologici, siamo passati dalle candele ai LED.
Mai prima d'ora avevamo a nostra disposizione una fonte di luce così efficiente, in una tale varietà di colori, intensità, così duratura e di lunga durata. I LED sono sempre più utilizzati nei semafori, nei fari delle auto e nelle abitazioni, sono inoltre in grado di accendersi e spegnersi per brevi periodi di tempo, impercettibili all'occhio umano, il che consentirà ai nostri sistemi di illuminazione di servirci contemporaneamente per diversi anni. L'illuminazione e la connessione a Internet sono fornite. Questa tecnologia emergente si chiama Li-Fi.
benefici
Con l'aiuto della luce, della lunghezza, della temperatura, della deformazione, della forma tridimensionale degli oggetti e di molte altre variabili, è possibile effettuare misurazioni con una precisione impareggiabile e in modo non invasivo. La luce può anche darci informazioni sull'oggetto che la emette e sul mezzo attraverso il quale viaggia.
Pertanto, possiamo usarlo per esplorare e comprendere l'universo, rilevare la presenza di contaminanti, verificare la qualità di cibi e bevande, la tossicità di determinate sostanze, ecc. La luce può essere utilizzata per correggere i problemi di vista nelle persone, distruggere i tumori nel corpo in modo molto meno invasivo e meno doloroso, diagnosticare alcune malattie in una fase precoce e fornire trattamenti più efficaci che distruggono le lesioni senza danneggiare l'organizzazione del tessuto sano.
La fotonica viene utilizzata nella nostra vita quotidiana: lettori di codici a barre nei supermercati, lettori DVD, schermi televisivi e telecomandi nelle nostre case, proiettori e sistemi di videosorveglianza nei cinema, ecc. Rilevazione contraffazione, agricoltura, sensori, visione artificiale, microscopi, telescopi, laser, industria automobilistica, la gamma di applicazioni è così ampia che ci sono ancora molte innovazioni in arrivo.
L'evento si tiene ogni due anni dal 2014 e sempre più aziende, centri di ricerca, istituzioni educative e organizzazioni coinvolte nella fotonica di tutto il mondo partecipano per promuoverne l'importanza nella comunità. Questa data è stata scelta perché il 21 ottobre 1983 la Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure ha adottato un valore costante di 299.792,458 chilometri al secondo per la velocità della luce nel vuoto.
I paesi sviluppati capiscono che la fotonica giocherà un ruolo più importante nell'economia mondiale. I dati mostrano che il mercato globale della fotonica ha raggiunto 350 miliardi di euro nel 000 e dovrebbe salire a 2011 miliardi di euro nel 615. L'UE considera la fotonica combinata con microelettronica e nanoelettronica, nanotecnologia, biotecnologia, materiali avanzati e tecnologia di produzione avanzata come una "tecnologia chiave", che è orizzontale, viene applicata in un gran numero di industrie, promuove l'innovazione e contribuisce alla grande società. le sfide forniscono soluzioni. Queste tecnologie chiave daranno ai paesi e alle regioni che le sviluppano e le utilizzano un ruolo di leadership nella creazione di economie avanzate, sostenibili e più verdi.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sulla fotonica e le sue caratteristiche.