Новая технология получения материалов для оптических приборов нового поколения

Использование методов НТ для создания новых оптических приборов

Химиками Северо-Западного университета (США) разработан новый и недорогой метод получения (в промышленных масштабах) наноматериалов, которые обладают необычными оптическими свойствами. Новый метод, известный как «мягкая литография», имеет много существенных преимуществ перед уже известными методами, в частности, он даёт возможность производить сравнительно недорогие оптические приборы в больших количествах.

Teri_Odom.jpg

Dr. Teri Odom – руководитель исследовательского коллектива

Исследователи называют разработанные ими наноматериалы «плазмонными метаматериалами» (plasmonic metamaterials), поскольку их уникальные физические свойства определяются скорее их формой и структурой, чем только их композицией. В качестве примеров таких метаматериалов они приводят перья павлина и крылья бабочки. Их необычная и яркая раскраска определяется структурными вариациями структуры на уровне порядка сотен нанометров, что позволяет им по-разному поглощать или отражать свет.

Суть новой нанотехнологии состоит изготовлении тонких золотых плёнок большой площади с бесконечно большим числом цилиндрических отверстий – диметром примерно 100 нм (в 500–1000 раз меньше диаметра человеческого волоса).

Главной трудностью в данном случае было получение таких материалов на больших по площади образцах плёнки, ибо ранее было очень трудно или безумно дорого получать такие материалы на образцах, площадь которых превышала 1 кв. мм.

Главное преимущество новой технологии состоит в том, что получаемые образцы материалов имели сравнительно невысокую стоимость и большую площадь, ибо в отличие от малых образцов плёнки с отверстиями, которые фокусируют проходящий через них свет, перфорированные плёнки большой площади не обладают подобными свойствами и поэтому имеют довольно необычные оптические свойства.

Metamaterials.jpg

К примеру, выяснилось, что их трансмиссионная способность может быть легко изменена путём изменения формы отверстий, а не изменением композиции материалов. Это делает данные материалы весьма привлекательными для самых различных применений: новые оптические сенсоры, миниатюрные источники света, фотошаблоны для изготовления других приборов и т.п.

По оценке экспертов Национального научного фонда (который финансировал эти исследования), новая технология представляется весьма многообещающей, в частности, для создания нового поколения оптических приборов.

http://www.nanotech-now.com/news.cgi?…

Да, талантливые ребята. И, что характерно, они стремятся разрабатывать не какой-то один «приборчик» (фонарик там или амперметр), а сразу такую технологию, которая открывает путь для создания нового поколения приборов, в данном случае – оптических. Мало того, желательно, чтобы технология была недорогой и давала бы выход приборов в промышленных масштабах… Вот это – воистину деловой подход!..



nikst аватар

Производство наноматериалов даст жизнь оптическим устройствам будущего

Коллектив ученых из Северо-Восточного Университета (г. Эванстон, штат Иллинойс, США) во главе с Тери Одом (Teri Odom) предложили новый метод производства наноматериалов, названный «гибкой интерферентной литографией» (soft interference lithography). Благодаря применению новой техники нано-производства, Одом с коллегами удалось получить золотую фольгу с «практически неограниченным» количеством отверстий округлой формы диаметром порядка 100 нм.

Ученые использовали в своей работе оптические наноматериалы именуемые плазмонными метаматериалами (plasmonic metamaterials), что их уникальные физические характеристики опираются не столько на характеристики составляющих их материалов, сколько на пространственную структуру.

Естественными примерами метаматериалов являются перья павлина или крылья бабочки, их ярко окрашенные участки являются результатом структурных изменений на микроскопическом уровне, позволяющих им отражать или поглощать видимый свет.

«Одна из самых больших проблем с наноматериалами является плохая масштабируемость методов их производства, – утверждает Одом. – При использовании практически всех подходов невозможно или невероятно дорого получать образцы более одного квадратного миллиметра».

Полученные оптические наноматериалы смогут выступать в качестве наноскопических источников света или шаблонов для производства целых массивов наночастиц, на манер фотомасок для литографии.

Кроме разработки относительно дешевого метода производства больших объемов наноматериалов, исследование показало возможность создания объектов с совершенно новыми свойствами. Так, например, если отверстия в золотой фольге объединены в микроскопические группы, то они обнаруживают совершенно иную проницаемость для света, чем большие массивы отверстий.

Более того, степень пропускания света может быть изменена путем увеличения или уменьшения размера или формы отверстий. Указанные особенности плазмонных метаматериалов могут стать основой для построения оптических сенсоров будущего.

http://www.3dnews.ru/…hego-269427/