研究发现光的一种新属性

研究人员发现，光可拥有一种新的属性：自转矩。研究人员在一则相关的视频中解释说，这一发现或能在与光相关的应用中开辟令人兴奋的可能性，包括那些与智能手机和硬盘改善有关的应用。

光的功用与我们控制光的能力紧密相连。光除了有许多众所周知的属性（如强度和波长）外，光还能被扭曲，它拥有所谓的角动量，研究人员对后者的了解已有几十年。

带有高度结构化角动量（OAM）的光束被称为涡旋光束。它们的强度在光通信、显微镜检查、量子光学和微观粒子操控中具有用途。

最近，通过利用角动量来获取结构化光束新属性的方式重新引起人们的兴趣。推测带有OAM的光束或能以依赖时间的方式运作，Laura Rego率领研究人员在此发现，光可拥有一种新的属性：自转矩。

具有自转矩的光束拥有一种能随时间不断变化的角动量。这些光束可通过高次谐波产生的过程而自然生成。它们看似一个牛角面包，含有沿着光脉冲的全部轨道角动量值。作者在几个实验中对具自转矩光束的独特属性进行了研究。

Rego在一个相关的视频中说：“这是人们第一次预测甚或观察到光的这一新的属性，因此其即刻的用途尚不明显。例如，我们认为我们能用以在通讯中对频率进行调制的相同方式对光的轨道角动量进行调制。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.aaw9486

仿“珍珠母”玻璃完胜钢化玻璃

珍珠母是见于海贝内侧乳白色的生物性复合物；在珍珠母属性的启发下，研究人员设计了一种新型的易延展但又坚韧且高度抗冲击的玻璃。

这种珍珠母仿生材料的冲击耐力比广泛使用的钢化和夹层玻璃高出一倍以上，但它又同时维持了令玻璃成为我们日常生活中最普遍材料的全部独特品质。因其光学、热学、电学、化学和力学性能而备受青睐，从高层建筑到手机，哪里都能看到玻璃的存在。

然而，尽管有所有这些长处，但玻璃是一种本质上脆性的物料。尽管钢化和夹层玻璃比普通玻璃更耐撞击，但这些材料通常也缺乏在那些材料故障会产生严重后果的应用中所需的韧性。

为了构建更好的玻璃，Zhen Yin和同事注意到了珍珠母，这是被纳入软体动物壳内的天然耐冲击材料，因为贝壳能保护它们柔软的身体避免被其他动物强力咬啮。该材料天然坚韧性的关键是它有着独特的构造。其构建与砖墙相似，珍珠母是由生物聚合物键合的微观矿物小片叠层组成的，它们在受到应力时能彼此滑动。

Yin等人用硼硅酸盐玻璃薄片设计了一种具有类似能力的夹层玻璃，这些分层的薄片是用一种合成的乙烯—醋酸乙烯酯结合的。通过模仿珍珠母的“小片滑动机制”，所施加的大量的机械能（可能会导致其他玻璃粉碎）可被消散。据研究结果披露，珍珠母样玻璃比钢化和夹层玻璃的抗冲击力高2至3倍。在相关文章中，Kyriaki Datsiou对这种新型玻璃的局限性及改善它的途径进行了讨论。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.aaw8988

（责任编辑：侯茜）

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