Графеновые линзы решают проблему дифракционного предела
Нанотехнологии позволяют преодолеть оптические пределы
Линзы из стекла человек использует уже много лет в различных аспектах, но все они имеют большой недостаток. Предел их разрешения ограничен эффектом дифракции (огибание световыми волнами препятствий, вследствие чего изображение в фокусе получается размытым. Данный дефект пытались преодолеть, применяя различные способы - голографию, лазерные и электронные технологии. Однако, полученные успехи были весьма сомнительными по причине громоздкости, сложности и неэкономичности.
В поисках выхода из сложившейся ситуации специалисты из Технологического университета Суинберна в Австралии разработали технологию получения графеновых плоских микролинз, толщина которых составляет одну миллионную метра. Они дают возможность получить четкое изображение объекта размером с одноклеточный микроорганизм. В работе принимали участие специалисты из Центра микрофотоники, которым руководит Хайоруи Чжен (Xiaorui Zheng). В основу технологии был положен метод использования сверхтонких линз, являющихся концентрическими кругами на поверхности материала и работающих как линзы Френеля. Раствор окиси графена распылялся над основанием, на котором он и оседал, слой за слоем. А для получения концентрических кругов использовался лазерный луч.
В итоге специалисты смогли получить графеновые микролинзы, толщина которых была в 300 раз меньше толщины бумажного листа, а масса измерялась миллиграммами. По имеющимся сведениям, новые линзы обладают достаточной гибкостью, а их оптические свойства позволяют получить четкое изображение объекта размерами в 200 нанометров, лежащее в видимом и частично в инфракрасном свете. Большим достоинством этих линз является преодоление дифракционного ограничения и возможность работы с фокусным расстоянием меньше половины длины световой волны.
Новые микролинзы имеют отличные перспективы. Их можно будет с успехом использовать в фотонных чипах компьютеров следующего поколения, в структуре наноспутников, в биологии, медицинских аппаратах.