Oamenii de știință au creat cea mai subțire lentilă de pe Pământ

Un fenomen cuantic a permis oamenilor de știință să dezvolte o lentilă cu o grosime de doar trei atomi, fiind considerată cea mai subțire lentile realizată vreodată.

În mod ciudat, abordarea inovatoare permite trecerea prin ea a majorității lungimilor de undă ale luminii – o caracteristică care ar putea avea un potențial uriaș în comunicațiile prin fibră optică și în gadgeturi precum ochelarii de realitate augmentată.

• Un studiu dezvăluie motivul pentru care exercițiile fizice reduc riscul de cancer
• Fără precedent: Astronomii au surprins două explozii stelare în timp real

Cercetătorii care au inventat lentila, de la Universitatea din Amsterdam, Olanda, și de la Universitatea Stanford, SUA, spun că inovația lor va face să progreseze cercetarea în domeniul lentilelor de acest tip, precum și al sistemelor electronice miniaturale.

„Lentila poate fi utilizată în aplicații în care vederea prin lentilă nu trebuie să fie perturbată, dar o mică parte a luminii poate fi exploatată pentru a colecta informații”, spune Jorik van de Groep, un cercetător în domeniul nanoștiințelor de la Universitatea din Amsterdam, potrivit ScienceAlert.

Un potențial uriaș în comunicațiile prin fibră optică și în gadgeturi

În loc să folosească suprafața curbată a unui material transparent pentru a curba lumina într-un proces de refracție, undele primite sunt în schimb focalizate de o serie de margini canelate prin difracție.

Tehnologia, cunoscută sub numele de lentilă Fresnel sau lentilă cu plăci zonale, a fost folosită de secole la fabricarea lentilelor subțiri și ușoare, precum cele utilizate în faruri.

Pentru a da tehnicii un impuls cuantic, echipa de cercetare a gravat inele concentrice într-un strat subțire de semiconductor numit disulfură de tungsten (WS2). Atunci când WS2 absoarbe lumina, electronii săi se deplasează într-un mod precis care lasă un gol care poate fi considerat un fel de particulă în sine.

Tehnologia a fost folosită de secole la fabricarea lentilelor subțiri și ușoare

Împreună, electronul și „gaura” sa formează ceea ce este cunoscut sub numele de exciton, care are proprietăți care ajută la eficiența focalizării unor lungimi de undă foarte specifice de lumină, lăsând în același timp alte lungimi de undă să treacă nealterate.

Dimensiunea inelelor și distanța dintre ele au permis lentilelor să focalizeze lumina roșie la o distanță de 1 milimetru. Echipa a constatat că, deși lentila funcționează la temperatura camerei, la temperaturi mai scăzute capacitățile sale de focalizare au devenit și mai eficiente.

În continuare, cercetătorii doresc să efectueze mai multe experimente pentru a vedea cum ar putea fi manipulat comportamentul excitonilor, pentru a îmbunătăți eficiența și capacitatea lentilei. Studiile viitoare ar putea implica, de exemplu, acoperiri optice care pot fi plasate pe alte materiale, precum și variații ale sarcinii electrice.

Cercetarea a fost publicată în Nano Letters.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Praful de pe Lună ar putea fi topit „cu o lentilă uriașă” pentru a construi străzi

Un ADN special din ochii bufnițelor ar putea funcționa drept o „super-lentilă” cu vedere nocturnă

Un nou model de cameră foto are potenţialul de a revoluţiona tehnologia: înlocuieşte lentila cu receptoare de lumină

De ce vrea NASA să folosească Soarele ca pe un telescop uriaș?