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

95 procent minder stikstofoxide met hybride-elektrisch vliegtuig

MIT bedenkt emissiecontrolesysteem voor vliegtuigen

MIT-ingenieurs hebben een concept bedacht voor de voortstuwing van vliegtuigen waarvan ze schatten dat het 95 procent van de stikstofoxide-uitstoot in de luchtvaart kan elimineren en daarmee het aantal bijbehorende…

Kan machine learning de ontwerpcyclus van technologie 40.000 keer versnellen?

Kan machine learning de ontwerpcyclus van technologie 40.000 keer versnellen?

Een onderzoeksteam van Sandia National Laboratories (VS) heeft machine learning gebruikt om lastige materiaalkundige berekeningen meer dan 40.000 keer sneller dan normaal uit te voeren. Hun resultaten kunnen een…

Intel's gestapelde Nanosheet-transistors zouden de volgende stap in de wet van Moore kunnen zijn

Maakt Intel Moore's wet weer waar?

Niemand weet wat 2021 gaat brengen, maar Intel doet alvast zijn best om de voorspellingen van oprichter Gordon Moore te blijven waarmaken. Het bedrijf heeft een proces ontwikkeld waarmee twee transistors bovenop elkaar…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

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

25 januari 2021, online

The Things Conference

LoRaWan conferentie

26 januari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

2 februari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

Meer agendapunten »