皇家墨尔本理工大学和阿德莱德大学的研究人员联合起来,创造了一种可拉伸的纳米级设备来操纵光。
该设备对光线的操纵达到了这样的程度,它可以过滤特定颜色的同时仍然是透明的,未来可以用于制造智能隐形眼镜。
使用这项技术,高科技镜头有一天可以在不干扰视力的情况下过滤有害的光辐射,或者在更先进的版本中,传输数据并收集实时的重要信息,甚至像平视显示器一样显示信息。
这种光操纵依赖于制造被称为“介电谐振器”的微小人造晶体,它是光波长的一小部分——100-200纳米,比人的头发还要细500多倍。
这项研究结合了阿德莱德大学研究人员在光与人造材料相互作用方面的专业知识,以及RMIT大学的材料科学和纳米制造专业知识。
来自阿德莱德大学电气与电子工程学院的Withawat Withayachumnankul博士说:“使用这些人造晶体操纵光使用了精确的工程。
“通过先进的技术来控制表面的属性,我们可以动态控制它们的过滤器属性,这让我们有可能创造出高数据速率光通信或智能隐形眼镜设备。
“目前的挑战是,介电谐振器只适用于特定的颜色,但有了我们灵活的表面,我们可以通过简单地拉伸它来调整工作范围。”
RMIT功能材料和微系统研究小组的联合负责人Madhu Bhaskaran副教授说,这种设备是用一种用于隐形眼镜的橡胶状材料制成的。
她说:“我们将精确控制的氧化钛晶体嵌入这些柔软易弯曲的材料中,氧化钛是一种通常存在于防晒霜中的材料。”
“这两种材料被证明是生物兼容的,形成了可穿戴光学设备的理想平台。
通过设计这些常见的形状材料,我们可以创造一种拉伸时改变性能的装置。这改变了光与设备的相互作用和穿过设备的方式,有望制造智能隐形眼镜和可拉伸的变色表面。”
该研究的第一作者、皇家理工学院的研究人员菲利普·古特鲁夫博士说,该团队克服的主要科学障碍是将高温加工的二氧化钛与橡胶样材料结合起来,并实现纳米级的特征。
“有了这项技术,我们现在有能力开发光重量可穿戴光学元件,这也允许未来设备的创造,如智能隐形眼镜或柔性超薄智能手机相机,”Gutruf说。
这项工作已经发表在领先的微/纳米科学期刊上ACS Nano.
了下:M2M(机对机)

