No campo da fotônica em rápida evolução, um avanço emergiu da Coreia, redefinindo as possibilidades de manipulação estrutural de cores. Os cientistas desenvolveram uma tecnologia pioneira capaz de sintonizar comprimentos de onda omnidirecionais, que promete revolucionar uma infinidade de aplicações fotônicas sintonizáveis.



As cores estruturais, derivadas da interação da luz com estruturas nanoperiódicas, há muito cativam os pesquisadores devido aos seus tons vibrantes e potencial de ajuste. Os métodos tradicionais, no entanto, têm limitações técnicas críticas, permitindo principalmente o ajuste do comprimento de onda em apenas uma direção - apenas para comprimentos de onda mais curtos (deslocamento para o azul) de acordo com o método de disparo para alterar a estrutura fotônica periódica. Esta restrição tem sido um gargalo significativo, sufocando a inovação no domínio de dispositivos fotônicos mais avançados e funcionais.

Em um novo artigo publicado em Light:Science &Applications , uma equipe de cientistas, liderada pelo professor Su Seok Choi da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH), Coreia e colegas de trabalho (Seungmin Nam, Wontae Jung, Jun Hyuk Shin) desenvolveram um método de ajuste de comprimento de onda de cor omnidirecional para cores estruturais. de elastômeros fotônicos quirais.

A inovação é um método para obter controle de comprimento de onda omnidirecional, permitindo sintonia em comprimentos de onda mais longos e mais curtos com notável precisão e faixa de sintonia de banda larga. No centro desta tecnologia está a manipulação estratégica de elastômeros de cristal líquido quirais (CLCEs) extensíveis e reconfiguráveis ​​em conjunto com atuadores de elastômeros dielétricos (DEAs).

Ao controlar habilmente a expansão de área e a tensão contrativa desses materiais, os pesquisadores desbloquearam o ajuste de cores estruturais simultâneo e multidirecional com alta flexibilidade no controle de comprimento de onda.

Este nível de controle sem precedentes abre novos horizontes para aplicações fotônicas, que vão desde camuflagem sintonizável e detecção óptica até o desenvolvimento de pele eletrônica. A capacidade de ajustar comprimentos de onda sob demanda e em um amplo espectro não apenas aumenta o grau de liberdade no projeto de sistemas fotônicos, mas também anuncia uma nova era de dispositivos fotônicos versáteis e altamente funcionais.

Os dispositivos fotônicos reconfiguráveis ​​tradicionais dependem fortemente do ajuste de comprimento de onda unidirecional, o que, embora útil, limita o escopo das aplicações. Com o advento do método de sintonia omnidirecional, os dispositivos podem agora ajustar-se dinamicamente a uma gama mais ampla de requisitos ópticos, tornando-os mais adaptáveis ​​e eficazes em aplicações do mundo real.

Além disso, esta tecnologia aproveita as vantagens inerentes dos CLCEs, tais como a sua alta qualidade óptica, facilidade de fabricação e escalabilidade, ao mesmo tempo que supera limitações anteriores relacionadas ao ajuste de comprimento de onda. A nova abordagem de empregar a deformação eletroativa multimodal de DEAs permite a expansão do tom e também a deformação do encurtamento do tom do CLCE e a mudança estrutural de cor para comprimentos de onda mais longos e mais curtos.

Esta inovação não só significa um avanço significativo na tecnologia fotónica, mas também sublinha o potencial da investigação interdisciplinar na superação de desafios de longa data.