Il grafene e le sue proprietà nelle microlenti | Lo Studio

Alla ricerca della miniaturizzazione, gli scienziati del Centro per la fisica delle nanostrutture integrate, all’interno dell’Istituto per le scienze di base della Corea del Sud), in collaborazione con ricercatori dell’Università di Birmingham e dell’Istituto avanzato di scienza e tecnologia della Corea, ha sviluppato lenti piatte e spesse con carte di credito con caratteristiche regolabili.

Questi dispositivi ottici, fatti di grafene e una superficie d’oro perforata, potrebbero diventare componenti ottici per applicazioni avanzate, come lenti regolabili di ampiezza, laser e olografia dinamica.

Le metasurface sono nuovi materiali bidimensionali che possono controllare efficacemente le componenti elettriche e magnetiche della luce (e di altre onde elettromagnetiche) e piegarle in direzioni ben definite. Controllare la direzione del raggio può far emergere fenomeni interessanti; il più incredibile è l’effetto dell’invisibilità del mantello, in cui le onde luminose bypassano un oggetto che ricrea l’immagine oltre l’oggetto.

Pubblicato su Advanced Optical Materials, lo studio presenta le proprietà di una metasurface che funziona come una lente convessa. In particolare, è costituito da una lamina d’oro traforata con fori a forma di “U” micrometrica e ricoperta di grafene. Inoltre, questi microfori possono anche cambiare la polarizzazione della luce. Mentre la luce naturale è generalmente non polarizzata prima di essere riflessa, il team ha usato onde polarizzate circolarmente, cioè un raggio di luce in cui la direzione del campo elettrico è a spirale.

I ricercatori sono riusciti a ottenere un tasso di conversione del 35 percento. La conversione della polarizzazione circolare potrebbe essere utile in numerosi campi, ad esempio biosensori e telecomunicazioni. Per controllare ancora più le sue proprietà, gli scienziati hanno sfruttato le esclusive funzioni elettroniche del grafene e le hanno utilizzate per regolare l’intensità o l’ampiezza del raggio di uscita.

Qui il grafene svolge il ruolo dell’esposizione di una telecamera. Nel caso della fotocamera, un controllo meccanico consente a un determinato tempo di apertura e dimensioni dell’otturatore di determinare la quantità di luce che entra nello strumento. Questi metalli, invece, regolano l’esposizione tramite una tensione elettrica applicata al foglio di grafene, senza la necessità di componenti voluminosi.