Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции представили новую технологию для создания сверхтонких камер: они будут иметь отрицательный коэфициент преломления и буквально смогут «управлять» светом. В основе изобретения лежит «метаповерхность» — это структура, сделанная из множества наночастиц. Изобретение будет использоваться в оптических технологиях будущего. Информация об исследовании опубликована в научном журнале ACS Photonics.
За последние десять лет в оптике произошла революция: смартфоны имеют сверхчеткие камеры с миллионами пикселей разрешения. Они обрабатывают свет с помощью небольших современных компьютерных чипов и программного обеспечения, а изображение воссоздается с помощью небольших цветных светодиодов. Эти технологии развиваются чрезвычайно быстро в последние годы засчет уменьшения компонентных схем.
Однако сами объективы камер изменились не так сильно. Большинство современных линз основаны на давно доказанных физических принципах и содержат те же недостатки, что и аппараты 16 века. Однако в последнее десятилетие исследователи начали работать с искусственными материалами-метаповерхностями, которые смогут заменить современные линзы.
Сама процедура изготовления метаповерхностей трудоемкая. Исследователи университета Чалмерса представили новую технологию, которая требует меньше времени и использует безвредные химические вещества.
Мы наносим тонкий слой пластика на стеклянную пластину и рисуем на ней узоры с помощью электронно-лучевой литографии. В результате у нас получается метаповерхность. С помощью нее можно фокусировать или «управлять» светом. Алгоритм такой же, как и у объектива обычной камеры, но работа со светом происходит на тончайшем уровне.
Даниэль Андрен, аспирант физического факультета университета Чалмерса
Метаповерхности могут быть использованы для оптических компонентов в портативной электронике, в датчиках, камерах или космических спутниках. По словам Андрена, новый метод может стать шагом к крупномасштабному производству метаповерхностей. Создание метаповерхностей на уровне производства — это новые технологические возможности, отмечает исследователь.
Journal information