Wyjątkowe płaskie soczewki

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Uczeni stworzyli nowy rodzaj soczewek, które w niespotykany dotychczas sposób zaginają i skupiają promienie ultrafioletowe. Umożliwiają one tworzenie unoszących się w powietrzu trójwymiarowych obrazów trójwymiarowych obiektów.

Eksperci twierdzą, że nowe soczewki udoskonalą fotolitografię, pozwolą na rozwinięcie technik manipulowania w nanoskali czy przyczynią się do powstania doskonalszych technologii obrazowania trójwymiarowego. Tradycyjne soczewki tworzą dwuwymiarowy obraz trójwymiarowych obiektów. Nasze płaskie soczewki są w stanie tworzyć wierne trójwymiarowe obrazy trójwymiarowych obiektów - mówi jeden z badaczy, Ting Xu.

Nowe soczewki zostały zbudowane z metamateriałów posiadających ujemny współczynnik załamania (indeks refrakcyjny). O możliwości skonstruowania takich soczewek spekulował już w 1967 roku rosyjski fizyk Wiktor Weselago. Do ich powstania konieczne są jednak metamateriały. Ale to nie wszystko. Metamateriał posiadający ujemny indeks refrakcyjny dla UV powstał dopiero niedawno, gdyż wymaga on istnienia struktur wielkości 10 nanometrów. Dopiero teraz rozwój technologiczny pozwolił na jego skonstruowanie.

Co ciekawe, autorzy soczewek zapewniają, że są one bardzo proste w budowie. Nie wymagają tworzenia złożonych wzorców w skali nano. Są zbudowane z naprzemiennie ułożonych nanometrowej grubości warstw srebra i dwutlenku tytanu. Co więcej, ujemny współczynnik załamania jest obecny niezależnie od kąta padania światła. To bardzo ważne, gdyż metamateriały charakteryzujące się ujemnym indeksem refrakcyjnym w przypadku podczerwieni i światła widzialnego mają tę wadę, że światło musi padać na nie z konkretnego kierunku, a to oznacza, że ich praktyczne wykorzystanie jest trudne.

Wykazanie, że soczewki Weselago działają w UV to pierwsza tego typu demonstracja poza zakresem mikrofal. Uczeni nie wykluczają, że dzięki użyciu innych materiałów uda się skonstruować soczewki działające podobnie w przypadku innych długości światła, w tym światła widzialnego i podczerwieni.