Strækbare nano-enheder mod smarte kontaktlinser

Forskere ved RMIT University og University of Adelaide er gået sammen om at skabe en strækbar nano-skala til manipulation af lys.

Enheden manipulerer lyset i en sådan grad, at det kan filtrere bestemte farver, mens det stadig er gennemsigtigt og kan bruges i fremtiden til at lave smarte kontaktlinser.

Ved hjælp af teknologien, højteknologiske linser kan en dag filtrere skadelig optisk stråling uden at forstyrre synet - eller i en mere avanceret version, overføre data og indsamle levende vitale oplysninger eller endda vise oplysninger som et head-up display.

Lysmanipulationen er afhængig af at skabe små kunstige krystaller kaldet "dielektriske resonatorer", som er en brøkdel af lysets bølgelængde - 100-200 nanometer, eller over 500 gange tyndere end et menneskehår.

Forskningen kombinerede University of Adelaide -forskernes ekspertise i interaktion mellem lys og kunstige materialer med materialevidenskab og nanofabrikationskundskab ved RMIT University.

Dr Withawat Withayachumnankul, fra University of Adelaides School of Electrical and Electronic Engineering, sagde:"Manipulation af lys ved hjælp af disse kunstige krystaller bruger præcis teknik.

"Med avancerede teknikker til at kontrollere overfladernes egenskaber, vi kan dynamisk kontrollere deres filteregenskaber, som giver os mulighed for potentielt at oprette enheder til optisk kommunikation med høj datahastighed eller smarte kontaktlinser.

"Den nuværende udfordring er, at dielektriske resonatorer kun fungerer til bestemte farver, men med vores fleksible overflade kan vi justere operationsområdet ved blot at strække det. "

Lektor Madhu Bhaskaran, Medleder for Functional Materials and Microsystems Research Group hos RMIT, sagde, at enhederne var fremstillet på et gummilignende materiale, der blev brugt til kontaktlinser.

"Vi indlejrer præcist kontrollerede krystaller af titaniumoxid, et materiale, der normalt findes i solcreme, i disse bløde og smidige materialer, " hun sagde.

"Begge materialer har vist sig at være biokompatible, danner en ideel platform til bærbare optiske enheder.

"Ved at konstruere formen af ​​disse almindelige materialer, vi kan oprette en enhed, der ændrer egenskaber, når den strækkes. Dette ændrer den måde, lyset interagerer med og bevæger sig gennem enheden, som lover at lave smarte kontaktlinser og strækbare farveændrende overflader. "

Hovedforfatter og RMIT-forsker Dr. Philipp Gutruf sagde, at den største videnskabelige hindring, teamet havde overvundet, var at kombinere forarbejdet titandioxid med høj temperatur med det gummilignende materiale, og opnå nanoskala funktioner.

"Med denne teknologi, vi har nu evnen til at udvikle lette, bærbare optiske komponenter, som også muliggør fremstilling af futuristiske enheder såsom smarte kontaktlinser eller fleksible ultratynde smartphone -kameraer, "Sagde Gutruf.

Værket er blevet offentliggjort i førende mikro-/nano-videnskabeligt tidsskrift ACS Nano .