4 sep. 2024
2 minuten
Er zijn grote verschillen tussen de transmissie van licht door een utopisch model met een echte 3D-nanostructuur. Dat stelt een onderzoeksteam van de Universiteit Twente en het e-Science Centre in Amsterdam. Waar de utopische structuur licht bijvoorbeeld verbiedt om binnen te komen, heeft de echte structuur een hoge energiedichtheid van licht.
Het onderzoek vergeleek de transmissie van licht door een utopisch model met een echte 3D-nanostructuur. Deze nanostructuren zijn een integraal onderdeel van technologie in bijvoorbeeld smartphones en zonnepanelen.
Het team verkreeg een weergave van de echte 3D-nanostructuur door röntgenbeeldvorming. In tegenstelling tot het ideale ontwerp, bleek de echte nanostructuur een sterke opsluiting van licht te vertonen die volledig afwezig is in het utopische ontwerp.
Willem Vos van de Universiteit Twente: “Er zijn grote verschillen tussen de echte en de utopische structuur. De echte lichtverdeling heeft een eigenaardig patroon dat voorkomt dat licht naar rechts uittreedt, zoals oorspronkelijk ontworpen. Het intense en ingesloten licht kan zelfs worden gebruikt voor compleet nieuwe functies, zoals optische schakelaars of sensoren!”
Voorspelbaarheid van apparaten
Voorspelbaarheid van apparaten is cruciaal voor toepassingen die variëren van meettechnieken voor chipfabricage en slimme verlichting met Leds tot atmosfeerwaarnemingen met nanosatellieten. Maar hoe duur en goed uitgerust de faciliteit ook is, tijdens nanofabricage treden onvermijdelijke afwijkingen op. Twee na elkaar gemaakte nanostructuren zijn nooit precies hetzelfde tot op het niveau van de plaatsing van de atomen, omdat bijvoorbeeld de fabricageapparatuur langzaam verandert. Uiteindelijk, zelfs als alle apparatuur perfect werkt, verbieden entropie en chaos om exacte kopieën te maken, waardoor apparaten minder voorspelbaar worden.
Het artikel “Non-utopian optical properties computed of a tomographically reconstructed real photonic band gap crystal” verschijnt in Optics Express.
Anderen lazen ook
