Μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε από ερευνητές του MIT, μεταξύ των οποίων και ένας Έλληνας επιστήμονας, αποκαλύπτει τις εσωτερικές λεπτομέρειες των φωτονικών κρυστάλλων, συνθετικών υλικών δηλαδή των οποίων οι οπτικές ιδιότητες αποτελούν αντικείμενο ευρείας έρευνας.

Η μέθοδος περιγράφεται στο περιοδικό Science Advances. Η ομάδα αποτελείται από  τους Bo Zhen από το MIT,  Emma Regan και τους καθηγητές Φυσικής στο MIT Marin Soljacic και Γιάννη Ιωαννόπουλο.

Τα φωτονικά κρύσταλλα δημιουργούνται κάνοντας εκατομμύρια μικρές τρύπες σε στενά διαστήματα σε μια πλάκα από διαφανές υλικό, με τη χρήση παραλλαγών των μεθόδων κατασκευής μικροτσίπ. Ανάλογα με τον ακριβή προσανατολισμό, το μέγεθος και την απόσταση των εν λόγω οπών, αυτά τα υλικά μπορούν να επιδεικνύουν μία ποικιλία από οπτικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένων της “superlensing”, η οποία επιτρέπει την μεγέθυνση που ωθεί πέραν των συνήθων θεωρητικών ορίων και της «αρνητικής διάθλασης”, στην οποία το φως κάμπτεται σε κατεύθυνση αντίθετη προς την πορεία του μέσω της κανονικών διαφανών υλικών.

Αλλά για να καταλάβουμε ακριβώς πώς το φως διαφόρων χρωμάτων και από διάφορες κατευθύνσεις κινείται μέσα ας φωτονικά κρύσταλλα απαιτούνται εξαιρετικά πολύπλοκοι υπολογισμοί. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν συχνά εξαιρετικά απλοποιημένες προσεγγίσεις, για παράδειγμα μπορούν να υπολογίζουν μόνο τη συμπεριφορά του φωτός κατά μήκος μίας μόνο κατεύθυνσης ή για ένα ενιαίο χρώμα.

Αντ ‘αυτού, η νέα τεχνική κάνει το πλήρες φάσμα των πληροφοριών άμεσα ορατές. Οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια απλή εργαστηριακή ρύθμιση για να εμφανίσουν τις πληροφορίες σε μια γραφική μορφή που μπορεί να φωτογραφηθεί και να εξεταστεί, σε πολλές περιπτώσεις μάλιστα, εξαλείφοντας την ανάγκη για τους υπολογισμούς.

Η διαπίστωση αυτή θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι χρήσιμη για ένα αριθμό διαφορετικών εφαρμογών” τονίζει η ομάδα. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να οδηγήσει σε έναν τρόπο να κατασκευάζονται μεγάλες, διαφανείς οθόνες, όπου τις οποίες το φως θα περνά κατευθείαν μέσα, σαν μέσα από ένα παράθυρο, αλλά το φως συγκεκριμένων συχνοτήτων θα μπορεί να παράγει μια καθαρή εικόνα στην οθόνη.

Το έργο χρηματοδοτήθηκε από το Γραφείο Ερευνών του Στρατού μέσω του Ινστιτούτου Στρατιωτικής Νανοτεχνολογίας στο MIT, και από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.

Διαβάστε επίσης:

Διευθυντής του Ινστιτούτου Στρατιωτικής Νανοτεχνολογίας στις ΗΠΑ