EO

Een minuscule lens met een aan/uitschakelaar

11 mei 2020 om 12:02 uur

Schematische weergave van een atoom-dunne lens (bruine ringen) op glas (blauw) die het licht effectief focust boven het oppervlak. Het focus-mechanisme kan aan- en uitgezet worden met behulp van een kleine elektrische spanning. Beeld: Nature Photonics.

Natuurkundigen hebben een lens geconstrueerd met een dikte van slechts een enkele laag atomen die naar believen aan en uit kan worden gezet. Dergelijke regelbare optische elementen hebben veelbelovende toepassingen, bijvoorbeeld in de augmented en virtual reality.


De natuurkundigen van de universiteiten van Stanford en Amsterdam, onder leiding van UvA-fysicus Jorik van de Groep, hebben het onderzoek gepubliceerd in Nature Photonics.

 

Dunne optische elementen gebruiken de nanostructuur van de materialen waaruit ze bestaan om licht in bepaalde richtingen te sturen. Zulke elementen zijn erg nuttig in de nanotechnologie, maar hebben één belangrijk probleem: als ze eenmaal gemaakt zijn, liggen hun eigenschappen en functionaliteiten definitief vast. Dat levert een uitdaging op voor toepassingen in bijvoorbeeld de augmented en virtual reality, waar men licht op een dynamische manier zou willen manipuleren aan de hand van externe signalen.

 

De onderzoekers zijn er nu in geslaagd om minuscule lenzen te fabriceren die een dergelijke dynamische aansturing mogelijk maken. Hun lenzen kunnen in het bijzonder naar believen ‘aan- en uitgezet worden', zodat het licht ofwel in een specifiek brandpunt gefocust kan worden, ofwel ongehinderd zijn weg kan vervolgen. Om deze lenzen te maken gebruiken de onderzoekers wolfraam-disulfide met een dikte van slechts een enkele laag atomen. Daardoor zijn de lenzen minder dan een enkele nanometer dun. Desondanks zijn er sterke interacties tussen het materiaal en het licht, waardoor het zo gevormd kan worden dat de lenswerking ontstaat.

 

Zodra er echter een kleine elektrische spanning op het materiaal wordt toegepast, veranderen de eigenschappen volledig, en kan de interactie met het licht effectief worden uitgezet. Zodra dit gebeurt kan het licht dat eerst gefocust werd ongehinderd door het materiaal heengaan: de lens is uitgeschakeld.

 

Virtual reality

De materialen die de onderzoekers gebruiken zijn sterk transparant; een nuttige eigenschap voor toepassingen zoals brillen voor augmented en virtual reality, het volgen van oogbewegingen, of ‘beam tapping,' waarbij - vergelijkbaar met een telefoontap - een klein beetje van een signaal afgetapt wordt om iets te weten te komen over de informatie die het bevat. De inzichten uit dit onderzoek maken het mogelijk om op een nieuwe manier optische elementen te ontwerpen en die in dergelijke toekomstige technieken toe te passen.

 

Gerelateerd nieuws

Akoestiek nu beheersbaar ongeacht grootte en vorm van de ruimte

Akoestiek nu beheersbaar ongeacht grootte en vorm van de ruimte (video)

Stel je voor: je kunt de akoestiek van je omgeving beheersen, ongeacht de grootte en vorm van de ruimte om je heen, de beschikbaarheid van elektriciteit en het soort geluid dat je wilt beheersen. Dat is wat het prototype…

De kracht van collageen

De kracht van collageen

Collageen is de lijm die ons lichaam bij elkaar houdt. Het zit in onze huid, botten, spieren, kraakbeen, gewrichtsbanden, haren, nagels – kortom, in bijna elk weefsel. Collageeneiwitten vormen op sommige plekken…

Nieuwe MBD-usergroup gaat ‘maak’ ondersteunen

Nieuwe MBD-usergroup gaat ‘maak’ ondersteunen

Model Based Definition is de volgende halte in een geconsolideerde commodity CAD-markt. Want nu iedereen eindelijk van 2D op 3D is gezet, moet het nu ook 3D blijven. Waarom slaan legio constructeurs na zorgvuldig…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MVK Fusion - 3 modules in 1

Murrelektronik introduceert een PROFINET/PROFIsafe module welke drie basisfuncties in één module verenigt:

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

16 juni 2020, online

Power Electronics event

Het doel van dit event is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te presenteren op het...

16 juni 2020, Veldhoven

Business Software Event 2020

‘Boost your business with connected software & smart data’. Dat is het thema van het Business...

17 juni 2020, Vianen

Industrial Ethernet Event

Hoe kun je het maximale uit Industrial Ethernet halen?

Meer agendapunten »