ساخت نازک‌ترین عدسی جهان با ۳ اتم ضخامت

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از نیواطلس، عدسی‌ها برای جمع آوری، منحرف کردن و تمرکز نور به سمت یک نقطه مشخص طراحی شده‌اند. لنز‌ها با بزرگ نشان داده اجسام به ما در بهبود دید و مشاهده اجسام بسیار ریز از طریق میکروسکوپ یا دیدن اجسام بسیار دور از طریق تلسکوپ کمک می‌کنند. عدسی‌ها معمولا از شیشه خمیده و لنز‌های تماسی از سایر مواد شفاف مانند هیدروژل ساخته می‌شوند؛ اما این طراحی کلاسیک موجب ضخامت و سنگینی لنز‌های بزرگ می‌شود، به خصوص وقتی که از شیشه ساخته شده باشند.

قرن ۱۹ برای صرفه‌جویی در مواد، یک طرح جایگزین به نام عدسی فرنل ابداع شد که در اصل برای استفاده در فانوس‌های دریایی کاربرد داشت. آنها از یک سری دایره‌های متحدالمرکز از مواد برای شکست و پراش نور به یک نقطه کانونی استفاده می‌کردند که وضوح تصویر را از بین می‌بُرد، اما امکان ساخت عدسی‌های بسیار نازکتری را فراهم می‌کرد.

اکنون، دانشمندان دانشگاه‌های آمستردام و استنفورد ساخت این عدسی‌ها را تقریبا به حد مجاز رسانده و لنزی ابداع کرده اند که فقط ۰.۶ نانومتر (nm) یا فقط سه اتم ناقابل ضخامت دارد؛ فناوری که نازک‌ترین لنز را عرضه کرده و رکورد قبلی در سال ۲۰۱۶ را که با ۶.۳ نانومتر، ۱۰ برابر ضخیم‌تر بود، شکست.

لنز جدید از حلقه‌های متحدالمرکز دی سولفید تنگستن ساخته شده است که نور قرمزی را که به آن برخورد می‌کند جذب کرده و دوباره آن را به نقطه کانونی ۱ میلیمتری (۰.۰۴ اینچ) دورتر از سطح می‌تاباند. این لنز با تشکیل شبه ذرات ناپایداری به نام «اکسیتون» عمل می‌کند که سپس تجزیه می‌شود و نور ساطع می‌کند.

از آنجایی که به طور انتخابی نور قرمز را متمرکز می‌کند، سایر طول موج‌ها در واقع بدون تاثیر از آن عبور می‌کنند، که می‌تواند کاربرد‌های جالبی داشته باشد.

به گفته مجریان این پژوهش از این لنز می‌توان در جا‌هایی استفاده کرد که ضمن لزوم مختل نشدن دید از طریق لنز، بخش کوچکی از نور برای جمع آوری اطلاعات جذب شود. چنین ویژگی این لنز را برای عینک‌های پوشیدنی مانند واقعیت افزوده عالی می‌کند.

آنها قصد دارند در گام بعدی مطالعات خود ببینند آیا می‌توان از این روش برای ساخت پوشش‌های پیچیده تری استفاده کرد که توسط جنبش‌های الکتریکی کوچک فعال می‌شوند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Nano Letters منتشر شده است.