لنز گرافن نوری به ضخامت یک میلیاردم متر

محققان دانشگاه فناوری سوینبورن یک میکرولنز گرافنی با ضخامت یک میلیاردم متر طراحی کرده‌اند که می‌تواند تصاویر دقیق‌تری از اجسام به اندازه یک باکتری را ثبت کرده و درهای جدیدی را به سوی تولید تلفن‌های همراه ارتقایافته، نانوماهواره‌ها و رایانه‌ها باز کند.

کد خبر: ۹۹۲۷۱

تاریخ: ۱۳ بهمن ۱۳۹۴ - ۱۳:۵۳

یکی از موانع کلیدی در پیشرفت میکروسکوپ‌ها، ‌لنزهای آنها یا بطور دقیق‌تر، حد پراش بوده که محدودیت فرضی برای وضوح یک لنز خاص است. تاکنون تلاش‌هایی برای غلبه بر این محدودیت با استفاده از روش‌هایی مانند اینترفرومتری، هولوگرافی، لیزرها و الکترون‌ها انجام شده و با این که دانشمندان تا حدودی به موفقیت دست یافته‌اند، اما این اتفاق با هزینه بالا و پیچیدگی بسیار ممکن شده است.

رویکرد دیگر شامل استفاده از لنزهای فوق نازک مسطح بوده که دایره‌های متحدالمرکز روی آن‌ها حک شده و مانند لنزهای کوچک فرنزل عمل می‌کنند.

به گفته محققان سوینبورن، این روش نیز تا حدی موفق بوده اما باید لنزها را از طلا یا فلزات دیگری ساخت که تولید انبوه آن‌ها بسیار مشکل است.

این محققان از اکسید گرافت برای ایجاد یک لنز استفاده کردند. این ماده به دانشمندان اجازه داد تا لنزهای مسطح بسیار باریکی با ضخامت 300 برابر نازکتر از یک ورق کاغذ و با وزن یک میکروگرم ایجاد کنند. این امر بطور موثری با چاپ لنزها ممکن شد که در ابتدا، ورقه‌ای از محلول اکسید گرافن افشانده و سپس دایره‌ها با استفاده از یک پرتو لیزری روی آن قالب‌ریزی شد.

به گفته محققان، لنز جدید دارای انعطاف بوده، می‌تواند اجسامی به کوچکی 200 نانومتر را نشان دهد و حتی می‌تواند نور نزدیک مادون قرمز را نیز مشاهده کند. این امر به این خاطر امکان‌پذیر بوده که لنز مذکور حد پراش را شکسته و تمرکزی کمتر از نیمی از طول‌موج نور را ممکن می‌سازد.

این فناوری پس از توسعه می‌تواند کاربردهای زیادی بجز میکروسکوپ داشته باشد و برای مثال می‌توان از آن در تلفن‌های همراه باریکتر و سبکتر دارای قابلیت‌های تصویربرداری حرارتی،‌ ابزار آندوسکوپی کوچکتر برای جراحی، جایگزینی برای لنزهای کنونی در نانوماهواره‌ها برای کاهش وزن پرتاب و افزایش بهره‌وری تراشه‌های فوتونی در ابررایانه‌ها و توزیع فوق‌سریع باند پهن بهره برد.

جزئیان این میکرولنز در مجله Nature Communications منتشر شده است.