Ultratynd linse kan revolutionere næste generations enheder

Forskere ved Swinburne University of Technology, samarbejder med Monash University, har udviklet en ultratynd, flad, ultralet optisk grafenoxid-linse med hidtil uset fleksibilitet.

Den ultratynde linse muliggør potentielle anvendelser i on-chip nanofotonik og forbedrer omdannelsesprocessen af ​​solceller. Det åbner også nye veje inden for:

• ikke-invasiv 3D biomedicinsk billeddannelse
• fotoniske chips
• fotonik til rumfart
• mikromaskiner
• laser pincet - processen med at bruge lasere til at fange små partikler.

Optiske linser er uundværlige komponenter i næsten alle aspekter af teknologi, herunder billedbehandling, sansning, kommunikation, og medicinsk diagnose og behandling.

Den hurtige udvikling inden for nano-optik og on-chip fotoniske systemer har øget efterspørgslen efter ultratynde flade linser med tredimensionel subbølgelængdefokuseringsevne - evnen til at se detaljer om et objekt mindre end 200 nanometer.

Nylige gennembrud inden for nanofotonik har ført til udviklingen af ​​en række ultratynde flade linsekoncepter, deres virkelige anvendelse er dog begrænset på grund af deres komplekse design, snæver operationel båndbredde og tidskrævende fremstillingsprocesser.

"Vores linsekoncept har en 3D-subbølgelængdekapacitet, der er 30 gange mere effektiv, i stand til tæt at fokusere bredbåndslys fra det synlige til det nære infrarøde, og tilbyder en enkel og billig fremstillingsmetode, " forskningsleder i nanofotonik ved Swinburne's Center for Micro-Photonics (CMP), Lektor Baohua Jia, sagde.

Forskerne producerede en film, der er 300 gange tyndere end et ark papir ved at konvertere grafenoxidfilm til reduceret grafenoxid gennem en fotoreduktionsproces.

"Disse fleksible grafenoxid-linser er mekanisk robuste og bevarer fremragende fokusegenskaber under høj stress, "hovedforfatter af forskningen, Ph.d.-kandidat Xiaorui Zheng sagde. "De har potentialet til at revolutionere næste generations integrerede optiske systemer ved at lave miniaturiserede og fuldt fleksible fotonikenheder."

CMP direktør, Professor Min Gu, sagde:"Den nyligt demonstrerede laser-nano-mønstermetode i grafenoxider har nøglen til hurtig behandling og programmering af højkapacitetsinformation til big data-sektorer."

Professor Dan Li, Meddirektør for Monash Center for Atomically Thin Material, som leverede grafenoxidfilmen til denne forskning sagde, at dette arbejde åbner op for en ny højteknologisk applikation til grafenoxid og demonstrerer, hvordan nanoteknologi kan tilføje væsentlig værdi til naturlig grafit.