Tema

Optik snabb som ögat

Forskare har fått en glasskiva belagd med nanomaterial att fungera som optik – justerbar i realtid. Detta öppnar upp för att skapa ultratunna optiska komponenter vars egenskaper kan förändras med en knapptryckning.
– Vi föreställer oss att optiken i framtiden enkelt kan förändras i realtid på samma sätt som ögat ständigt anpassar sig, säger Alexander Dmitriev, professor vid Göteborgs universitet.

Optik finns överallt omkring oss, exempelvis i skärmar, belysning, kameraobjektiv och glasögon. Men optiken saknar det mänskliga ögats förmåga att enkelt anpassa sig och fokusera på olika avstånd.

För att komma till rätta med det problemet samarbetar forskaren Alexander Dmitrievs grupp vid Göteborgs universitet med forskare i Spanien (nanoGUNE Center) och Italien (Italian Institute of Technology).

– På våra laboratorier arbetar vi med att styra ljuset med hjälp av magnetfält. Vi använder mycket små magnetfält, med samma styrka som kylskåpsmagneter, för att inte störa omgivningen och för att uppnå en teknik som är liten och bärbar, säger Alexander Dmitriev, professor vid institutionen för fysik, Göteborgs universitet.

Adjö till skrymmande kameraoptik
Genom att på en mycket tunn glasskiva lägga ett lager med nanoantenner för ljus (där antennerna är av guld och nickel och 20 nanometer höga) kunde forskarna vrida och re-polarisera synligt ljus som passerar glasskivan med hjälp av magnetfält.

– Det här ger oss helt nya möjligheter att skapa ultratunna optiska komponenter vars egenskaper kan ändras med en knapptryckning genom att kontrollera ett mycket litet magnetfält, säger Alexander Dmitriev.

Genom den nya forskningen kommer det kanske i framtiden inte längre att behövas skrymmande kameraobjektiv.

– Vi föreställer oss att optiken i framtiden enkelt kan förändras i realtid i din mobiltelefon, eller i ett par specialiserade glasögon, på samma sätt som ögat ständigt anpassar sig, säger Alexander Dmitriev.

Ändra ljuset i realtid
Förutom möjligheten att skapa mycket små och mycket flexibla optiska komponenter öppnar forskningen också för nya kemiska produktionsmetoder.

– Det är mycket viktigt hur cirkulär-polariserat ljus interagerar med olika material runt omkring oss. Cirkulär-polariserat ljus har även den mycket viktiga funktionen att det kan användas för att syntetiskt framställa olika kemikalier och läkemedel med asymmetrisk struktur. Vilka möjligheter öppnar sig inte om allt ljuset gör kan ändras i realtid på beställning? säger Alexander Dmitriev.

Artikel:
Magnetic Control of the Chiroptical Plasmonic Surfaces, 
Nano Letters

Kontakt:
Alexander Dmitriev , professor  vid institutionen för fysik, Göteborgs universitet, alexd@physics.gu.se, 031-786 9139, 0766-229139

Optik snabb som ögat

 lästid ~ 2 min