Larry Lu (à esquerda), e Jiong Yang com as lentes mostradas na tela. Crédito:Stuart Hay, ANU
Os cientistas criaram as lentes mais finas do mundo, um dois milésimos da espessura de um cabelo humano, abrindo a porta para telas de computador flexíveis e uma revolução nas câmeras em miniatura.
O pesquisador principal, Dr. Yuerui (Larry) Lu, da Universidade Nacional Australiana (ANU), disse que a descoberta depende do notável potencial do cristal de dissulfeto de molibdênio.
"Este tipo de material é o candidato perfeito para futuros visores flexíveis, "disse o Dr. Lu, líder do Laboratório de Sistema Nano-Eletromecânico (NEMS) na Escola de Engenharia de Pesquisa da ANU.
"Também poderemos usar arranjos de microlentes para imitar os olhos compostos dos insetos."
A lente de 6,3 nanômetros ofusca as lentes planas ultrafinas anteriores, feito de matrizes de nanobarras de ouro de 50 nanômetros de espessura, conhecido como metamaterial.
"O dissulfeto de molibdênio é um cristal incrível, "disse o Dr. Lu
"Ele sobrevive em altas temperaturas, é um lubrificante, um bom semicondutor e também pode emitir fótons.
"A capacidade de manipular o fluxo de luz em escala atômica abre um caminho estimulante para a miniaturização sem precedentes de componentes ópticos e a integração de funcionalidades ópticas avançadas."
O dissulfeto de molibdênio está em uma classe de materiais conhecida como vidros de calcogeneto, que possuem características eletrônicas flexíveis que os tornaram populares para componentes de alta tecnologia.
JiongYang examina a lente (círculo roxo na tela). Crédito:Stuart Hay, ANU
A equipe do Dr. Lu criou suas lentes a partir de um cristal de 6,3 nanômetros de espessura - 9 camadas atômicas - que eles retiraram de um pedaço maior de dissulfeto de molibdênio com fita adesiva.
Eles então criaram uma lente de raio de 10 mícrons, usando um feixe de íons focalizado para raspar as camadas átomo por átomo, até que tivessem a forma de cúpula da lente.
A equipe descobriu que camadas únicas de dissulfeto de molibdênio, 0,7 nanômetros de espessura, tinha propriedades ópticas notáveis, parecendo a um feixe de luz ser 50 vezes mais espesso, a 38 nanômetros. Está Propriedade, conhecido como comprimento do caminho óptico, determina a fase da luz e governa a interferência e difração da luz à medida que ela se propaga.
"No início, não podíamos imaginar por que o dissulfeto de molibdênio tinha propriedades tão surpreendentes, "disse o Dr. Lu.
Professor assistente colaborador Zongfu Yu na Universidade de Wisconsin, Madison, desenvolveu uma simulação e mostrou que a luz estava saltando para frente e para trás muitas vezes dentro das camadas de cristal de alto índice de refração antes de passar.
Índice de refração do cristal de dissulfeto de molibdênio, a propriedade que quantifica a força do efeito de um material na luz, tem um valor alto de 5,5. Para comparação, diamante, cujo alto índice de refração causa seu brilho, é apenas 2,4, e o índice de refração da água é 1,3.
Este estudo foi publicado na revista científica Nature Luz:Ciência e Aplicações .
