Wyobraźcie sobie soczewkę, która jest pozbawiona wszelkich wad doskwierających zwykłym tego typu elementom stosowanym w urządzeniach optycznych. Taką, która na dodatek ma 60 nanometrów grubości. Prototyp takiego elementu optycznego skonstruowano na Uniwersytecie Harvarda.W instytutach naukowych od dawna prowadzi się prace nad metamateriałami. Wbrew przekonaniom niektórych osób, nie łamią one praw fizyki, a jedynie wykorzystują je do granic możliwości. W efekcie mogą one działać w niespotykany w naturze sposób, na przykład odwrotny (przykładem są materiały o ujemnym współczynniku załamania).Działanie metamateriałów zwykle ma związek z oddziaływaniem na fale elektromagnetyczne. Dzięki metamateriałom być może w przyszłości powstaną tak abstrakcyjne urządzenia, jak znane z science-fiction systemy maskowania.Francesco Aieta, Federico Capasso oraz Patrice GenevetTymczasem zespół badaczy ze Szkoły Inżynierii i Nauk Stosowanych na Harvardzie (SEAS), w którym pracują naukowcy z Włoch i Stanów Zjednoczonych, skupił się na codziennych zastosowaniach i opracował dwuwymiarową metapowierzchnię o własnościach bardzo pożądanych przez producentów wielu urządzeń, które wykorzystują elementy optyczne.Zbudowana na jej bazie soczewka, działa podobnie jak szklana, ale pozbawiona jest wad optycznych takich jak aberracje, koma i astygmatyzm. Nawet efekt rybiego oka, charakterystyczny dla szkieł o bardzo krótkiej ogniskowej nie występuje w przypadku nowego typu soczewki. Ostrość obrazu jest limitowana jedynie kryterium dyfrakcyjnym.Dwuwymiarowa płaska soczewka wykonana została z supercienkiej warstwy krzemu, w której znalazły się bardzo blisko rozmieszczone elementy ze złota o kształcie litery V, które działają jak nanoanteny. Wprowadzają one przesunięcia fazowe do padającej wiązki światła, co daje efekt taki sam jak ogniskowanie za pomocą zwykłej soczewki.Najciekawsze w tym wszystkim jest to, że grubość tej soczewki wynosi jedynie 60 nanometrów. Można ją dostosować do poprawnej pracy w zakresie fal sięgającym od podczerwieni do fal o częstotliwościach terahercowych (THz). Przyda się ona nie tylko w telekomunikacji (światłowody). Można pomyśleć o wykorzystaniu takich soczewek w układach optycznych, znanych jako obiektywy, które wykorzystywane są w fotografii.Oczywiście jak to zwykle bywa w przypadku informacji o takich niezwykłych dokonaniach, na masową produkcję płaskich soczewek będziemy musieli jeszcze długo poczekać.Więcej o ciekawych i przydatnych nowych technologiach: Innovega iOptik: dwuogniskowe soczewki kontaktowe zainteresowały Pentagon Ustaw ostrość po zrobieniu zdjęcia Pamięć DNA przechowa exabajty danych przez miliardy lat Applied Endura Amber PVD: jak połączyć tranzystory w układach o skali 10 nm i mniejszej OLED spintroniczny: nowa technologia i nadzieja na tańsze i jaśniejsze wyświetlacze organiczne
Źródło: SEAS, diagram Francesco Aieta, foto Eliza Grinnel
