Enkelttrins tilgang til at konstruere elektromagnetiske metamaterialer bruger små selvsamlede søjler i kompositfilm

Optiske linser, der kan se træk, der er mindre end lysets bølgelængde, kan ikke fremstilles af konventionelle materialer. At skabe "hyperlinser", der kan tage ultraskarpe billeder, kræver både designermaterialer (dvs. metamaterialer) og innovativ optik, der skal udvikles. Nuværende metoder til fremstilling af sådanne syntetiske metamaterialer er komplicerede og involverer samling af kunstige celler og mønsterprocesser. Forskere ønskede en enklere, billigere måde og Texas A&M opfandt det. Deres nye et-trins-metode styrer selvsamlingen af ​​metalliske guldsøjler til en speciel oxid ved hjælp af pulseret laseraflejring.

Superskarpe billeder og biologiske sensorer kræver ændring af, hvordan materialer reagerer med lys. Materialer skabt af den nye tilgang giver en spændende mulighed. Forskere kan nu kontrollere og forbedre den optiske respons ved at kontrollere materialeegenskaber på nanometerskala. Sådanne materialer åbner hidtil usete muligheder for at udvikle lysinteraktive fotoniske enheder til tilsløring og superopløsningsbilleddannelse.

Forskere demonstrerede en selvsamlende tilgang til fremstilling af metamaterialer i nanoskala, der er bygget på vertikalt justerede ledende metalliske guldnanopiller indlejret i oxid såsom bariumtitaniumoxidmatricer ved hjælp af en et-trins afsætningsmetode. Sådanne nanokompositter tillader kontrol af tætheden, størrelse, og justering af metalliske guld nanopiller. Med andre ord, Nøgletræk ved sådanne nanokomposit-tynde film er deres anisotrope og stort set afstembare optiske egenskaber på grund af kompositmaterialets kontrollerbare mikrostrukturer.

Optiske spektroskopimålinger understøttet af teoretiske simuleringer afslører filmenes stærke brede absorptionstræk. Holdets resultater illustrerer, at der er mange fordele ved vertikalt justeret metaloxid-nanokomposit ved fremstilling af fotoniske materialer i stor skala og nye nanoskala, såsom metamaterialer til superlinser, biologisk sansning, subbølgelængde billeddannelse, tildækningsanordninger, og mere.