Jenis Logam Baru Dapat Menggantikan Lensa Bias Konvensional
- Para peneliti telah menemukan metalense generasi berikutnya yang terbuat dari nanopartikel logam dan polimer.
- Ini berpotensi menggantikan lensa bias konvensional untuk mewujudkan perangkat optoelektronik dan sistem pencitraan portabel.
Elemen optik kecil digunakan dalam berbagai instrumen pencitraan, mulai dari kamera sudut lebar hingga endoskopi multifungsi. Metalenses adalah salah satu platform yang muncul untuk elemen optik kompak seperti itu.
Namun, metalense dibatasi oleh sifat dan fabrikasinya yang rumit dan mahal. Mereka tidak dapat dengan mudah menggambarkan objek tiga dimensi atau menyesuaikan titik fokusnya tanpa gerakan fisik.
Karena blok bangunan metalenses terbuat dari bahan keras, mereka tidak dapat berubah bentuk setelah dibuat. Dalam sistem material apa pun, sangat sulit untuk mengonfigurasi fitur berukuran nano sesuai permintaan untuk mencapai pemfokusan yang dapat disesuaikan dalam metalenses.
Dan itulah mengapa para peneliti di Northwestern University telah menemukan metalens generasi berikutnya yang terbuat dari nanopartikel logam dan polimer yang berpotensi menggantikan lensa bias konvensional untuk mewujudkan perangkat optoelektronik dan sistem pencitraan portabel.
Terbuat dari Apa Metalens?
Platform pencitraan serbaguna yang dikembangkan dalam penelitian ini didasarkan pada metalens yang sepenuhnya dapat dikonfigurasi ulang yang terbuat dari nanopartikel perak. Ini dapat berkembang dari lensa fokus tunggal ke lensa multifokal selama setiap sesi pencitraan, membentuk dua atau lebih gambar di lokasi 3D tertentu yang dapat diprogram.
Referensi:ACS Nano | doi:10.1021/acsnano.9b00651 | Universitas Barat Laut
Untuk membuat lensa ini, para peneliti menggunakan susunan nanopartikel perak silinder dan lembaran polimer yang disusun menjadi balok di atas susunan logam. Seseorang dapat dengan mudah mengontrol susunan blok ini, membuat susunan partikel nano mengarahkan cahaya ke titik fokus target mana pun tanpa mengubah struktur partikel nano.
Resonansi kisi mengaktifkan metalens yang dapat dikonfigurasi ulang untuk pencitraan | Atas perkenan peneliti
Gambar di atas menunjukkan arsitektur metalens berdasarkan dua jenis elemen fase yang dipolakan ke dalam kisi persegi:nanopartikel perak yang terpapar udara dan nanopartikel identik yang ditutupi oleh blok dielektrik tipis.
Para peneliti menggunakan algoritme evolusi kisi untuk mengembangkan metalens resonansi kisi permukaan untuk fokus yang ditargetkan dengan menyetel susunan dua blok bangunan melalui data medan listrik yang diukur dengan simulasi domain waktu perbedaan hingga. Gambar b menunjukkan bahwa metalens dapat diatur ulang dengan embossing skala nano yang dibantu pelarut (SANE).
Baca:Mikroskop Baru Memungkinkan Visualisasi Magnetisme
Teknik fleksibel ini memungkinkan produsen untuk menghasilkan banyak struktur lensa dalam satu langkah menghapus dan menulis, tanpa menurunkan fiturnya setelah beberapa siklus hapus-tulis. Ini juga dapat merestrukturisasi polimer yang terbentuk sebelumnya menjadi pola target lain melalui masker elastomer lunak.
