Metaoppervlak maakt ultradunne cameralenzen mogelijk

In de toekomst kunnen cameralenzen duizenden keren dunner en aanzienlijk minder arbeidsintensief zijn om te produceren. Onderzoekers van de Chalmers University of Technology, Zweden, presenteren nu een nieuwe technologie voor het maken van kunstmatige materialen die bekend staan als ‘metasurfaces’, die bestaan uit een veelvoud aan onderling in wisselwerking staande nanodeeltjes die samen licht kunnen regelen. Ze zouden goed van pas kunnen komen in de optische technologie van morgen.

Metaoppervlakken kunnen gebruikt worden voor optische componenten in draagbare elektronica, sensoren, camera’s of ruimtesatellieten. De nieuwe technologie voor het maken van dergelijke vlakke oppervlakken is gebaseerd op een plastic dat tegenwoordig al wordt gebruikt om andere microstructuren te creëren.

"We zetten een dun laagje van dit plastic op een glasplaat en met elektronenbundellithografie kunnen we gedetailleerde patronen tekenen in de plastic film, die na ontwikkeling het meta-oppervlak zal vormen. Het resulterende apparaat kan licht focussen, net als een normale cameralens, maar het is duizenden keren dunner – en kan ook flexibel zijn ", zegt Daniel Andrén eerste auteur van het artikel dat de onderzoekers publiceerden in het tijdschrift ACS Photonics.

In de afgelopen tien jaar is er een revolutie geweest in de optica, voornamelijk dankzij kleinere en effectievere circuitcomponenten. De lenzen zijn echter niet veel veranderd. Dat komt onder meer doordat er geavanceerde apparatuur nodig is om meta-oppervlakken te vervaardigen. Ook is het proces erg tijdrovend. Maar met de nieuwe methode kan de productiesnelheid meerdere keren worden verhoogd. "De nieuwe technologie maakt gebruik van onschadelijke chemicaliën en machines die tegenwoordig al gebruikelijk zijn in nanofabricagelaboratoria, wat betekent dat meer onderzoekers nu zouden kunnen beginnen met het bestuderen van meta-oppervlakken", aldus Andrén.