Ο λεπτότερος φακός που έχει κατασκευαστεί ποτέ, με πάχος μόλις 3 άτομα!

Οι φακοί επαφής έχουν γίνει αρκετά λεπτοί στις μέρες μας, αλλά δεν συγκρίνονται με τον νέο φακό που δημιουργήθηκε από επιστήμονες του Στάνφορντ και του Πανεπιστημίου του Άμστερνταμ. Η ομάδα δημιούργησε τον λεπτότερο φακό στον κόσμο, με πάχος μόλις τριών ατόμων.

Οι φακοί έχουν σχεδιαστεί για να συλλέγουν το φως, να το κάμπτουν και να το εστιάζουν προς ένα συγκεκριμένο σημείο. Αυτό μεγεθύνει τα αντικείμενα για να διορθώσουμε την όρασή μας, να δούμε πολύ μικροσκοπικά αντικείμενα μέσω μικροσκοπίων ή πολύ μακρινά μέσω τηλεσκοπίων. Συνήθως κατασκευάζονται από καμπυλωτό γυαλί ή άλλα διαφανή υλικά, όπως τα hydrogels στην περίπτωση των φακών επαφής.

Ωστόσο, αυτός ο κλασικός σχεδιασμός μπορεί να σημαίνει ότι οι μεγάλοι φακοί είναι αρκετά χοντροί και βαριοί, ειδικά όταν είναι κατασκευασμένοι από γυαλί. Για την εξοικονόμηση υλικών, ένας εναλλακτικός σχεδιασμός που ονομάζεται φακός Fresnel εφευρέθηκε τον 19ο αιώνα, αρχικά για χρήση σε φάρους. Χρησιμοποιούν μια σειρά από ομόκεντρους κύκλους υλικού για τη διάθλαση του φωτός σε ένα εστιακό σημείο, θυσιάζοντας λίγο την ευκρίνεια της εικόνας, αλλά καθιστώντας εφικτή τη χρήση πολύ λεπτότερων φακών.

Οι επιστήμονες έφτασαν πλέον σχεδόν στα όρια τους, δημιουργώντας έναν φακό με πάχος μόλις 0,6 νανόμετρα (nm), δηλαδή μόλις τρία άτομα. Αυτό τον καθιστά τον λεπτότερο φακό που έχει κατασκευαστεί ποτέ, ξεπερνώντας το προηγούμενο ρεκόρ από το 2016 που ήταν 10 φορές πιο παχύς, στα 6,3 nm.

Ο νέος φακός αποτελείται από ομόκεντρους δακτυλίους διθειούχου βολφραμίου, οι οποίοι απορροφούν το κόκκινο φως που πέφτει πάνω τους και το επανεκπέμπουν σε ένα εστιακό σημείο 1 mm μακριά από την επιφάνεια. Λειτουργεί σχηματίζοντας μικρής διάρκειας quasiparticles που ονομάζονται «εξιτόνια», τα οποία στη συνέχεια διασπώνται και εκπέμπουν φως. Επειδή εστιάζει επιλεκτικά το κόκκινο φως, άλλα μήκη κύματος περνούν στην πραγματικότητα ανεπηρέαστα, γεγονός που θα μπορούσε να δημιουργήσει ορισμένες ενδιαφέρουσες εφαρμογές.

«Ο φακός μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές όπου η θέαση μέσω του φακού δεν πρέπει να διαταράσσεται, αλλά ένα μικρό μέρος του φωτός μπορεί να αξιοποιηθεί για τη συλλογή πληροφοριών», δήλωσε ο Jorik van de Groep, συγγραφέας της μελέτης. «Αυτό τον καθιστά ιδανικό για φορητά γυαλιά, όπως για την επαυξημένη πραγματικότητα».

Η ομάδα αναφέρει ότι το επόμενο βήμα είναι να δούμε αν η τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή πιο σύνθετων επικαλύψεων που ενεργοποιούνται με μικρά ηλεκτρικά χτυπήματα.

[via]