Шведские ученые из Университета Линчёпинга достигли значительного прогресса в оптике, разработав регулируемые полимерные металинзы, позволяющие с высокой точностью контролировать световые потоки. Данное достижение может послужить основой для создания реалистичных голограмм и материалов, обладающих свойством невидимости.
Ограничения испытывают традиционные стеклянные линзы, применяемые в микроскопах, телескопах, камерах и очках, особенно при миниатюризации, необходимой для создания голографических дисплеев. В качестве альтернативы можно использовать плоские оптические системы — металинзы, построенные на базе метаповерхностей.
«Метаповерхности формируются из наноструктур, размещенных в заданной последовательности, и способны захватывать и трансформировать световой поток », — цель состоит в том, чтобы создать материал, который можно было бы использовать для создания более тонких и точных линз», — объясняет профессор Магнус Йонссон. Однако изготовленные металинзы из золота и диоксида титана не подлежат перенастройке.
В 2019 году группа Йонссона предложила заменить металлы на проводящие полимеры. Эти пластиковые металинзы обладают гибкими настройками, однако их эффективность ранее была ниже, чем у обычных линз. Сейчас исследователи добились увеличения производительности в десять раз, изменив расположение наноантенн и создав эффект коллективного резонанса.
В настоящее время технология функционирует в инфракрасном диапазоне, однако в перспективе исследователи намереваются добиться управления и видимым светом. Это позволит разработать голограммы нового типа и «плащи-невидимки».
«Полимерные металинзы, разработанные нами, обладают достаточной эффективностью для начала использования в реальных условиях », — отмечает ведущий автор Донгцин Линь . Данная технология может быть востребована в биомедицинской визуализации, при создании квантовых сенсоров и в других перспективных сферах.