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Lentilles auto-assemblées à l'échelle nanométrique

Lentilles auto-assemblées à l'échelle nanométrique

Des chercheurs coréens ont créé des lentilles nanométriques à très haute résolution en utilisant une nouvelle méthode d'auto-assemblage. Jusqu'à présent, ils ont montré que ces minuscules lentilles peuvent être utilisées pour la lithographie ultraviolette, pour capturer des images d'objets trop petits pour être capturés avec des lentilles conventionnelles et pour capturer des photons individuels à partir d'une nanostructure émettrice de lumière appelée point quantique.

Les limites de résolution des microscopes optiques et des instruments photolithographiques utilisés par l'industrie des semi-conducteurs sont une conséquence des propriétés fondamentales de la lumière. En raison de la façon dont la lumière est diffusée ou diffractée, même une lentille parfaite ne peut pas distinguer deux objets plus proches l'un de l'autre que la moitié de la longueur d'onde de la lumière utilisée pour superposer son image.

D'autres chercheurs créent des dispositifs qui surmontent cette limite de diffraction en utilisant ce que l'on appelle des métamatériaux, qui déforment la lumière d'une manière non naturelle, ou des réseaux métalliques nanométriques, qui captent la lumière par des interactions de surface. Les nouvelles lentilles développées par des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Pohang en Corée dépassent la limite de diffraction en raison de leur taille. Les lentilles sont plates d'un côté et sphériques de l'autre, et leur diamètre varie d'environ 50 nanomètres à trois micromètres.

La taille de chaque lentille est sur la même échelle de longueur que la longueur d'onde avec laquelle elle interagit, donc «les optiques habituelles ne résistent pas», explique Chee Wei Wong, directeur du Laboratoire de nanostructures optiques à l'Université de Columbia. à New York, qui a permis d'évaluer les performances des verres. C'est la première fois que les propriétés d'une si petite lentille sphérique sont testées, déclare Kwang Kim, directeur du Center for Superfunctional Materials de l'Université de Pohang et directeur de la recherche.

L'équipe de Kim fabrique les minuscules lentilles sphériques en évaporant une solution en forme de coupe contenant des molécules organiques. Premièrement, les molécules, qui sont basées sur des anneaux de carbone, se dissolvent dans un solvant organique; puis de l'eau est ajoutée et on laisse la solution s'évaporer lentement. Pendant le processus d'évaporation, les molécules organiques forment des nanotubes cristallins qui fabriquent des lentilles. Selon Kim, en modifiant la température et la vitesse d'évaporation, il est possible de contrôler la taille finale des lentilles. Une fois formées, les lentilles sont stables.

Le travail est décrit dans un article publié dans la revue Nature.

Source: Revue technologique


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