Larry Lu (izquierda), y Jiong Yang con la lente que se muestra en la pantalla. Crédito:Stuart Hay, ANU
Los científicos han creado la lente más delgada del mundo, una dosmilésima parte del grosor de un cabello humano, abriendo la puerta a pantallas de computadora flexibles y una revolución en las cámaras en miniatura.
El investigador principal, el Dr. Yuerui (Larry) Lu, de la Universidad Nacional de Australia (ANU), dijo que el descubrimiento dependía del notable potencial del cristal de bisulfuro de molibdeno.
"Este tipo de material es el candidato perfecto para futuras pantallas flexibles, "dijo el Dr. Lu, Líder del Laboratorio de Sistemas Nano-Electro-Mecánicos (NEMS) en la Escuela de Investigación de Ingeniería de ANU.
"También podremos utilizar matrices de micro lentes para imitar los ojos compuestos de los insectos".
La lente de 6.3 nanómetros eclipsa las lentes planas ultradelgadas anteriores, hecho de matrices de nanobarras de oro de 50 nanómetros de espesor, conocido como metamaterial.
"El bisulfuro de molibdeno es un cristal asombroso, "dijo el Dr. Lu
"Sobrevive a altas temperaturas, es un lubricante, un buen semiconductor y también puede emitir fotones.
"La capacidad de manipular el flujo de luz en escala atómica abre una emocionante avenida hacia la miniaturización sin precedentes de componentes ópticos y la integración de funcionalidades ópticas avanzadas".
El disulfuro de molibdeno pertenece a una clase de materiales conocidos como vidrios de calcogenuro que tienen características electrónicas flexibles que los han hecho populares para componentes de alta tecnología.
JiongYang examina la lente (círculo púrpura en la pantalla). Crédito:Stuart Hay, ANU
El equipo del Dr. Lu creó su lente a partir de un cristal de 6,3 nanómetros de espesor (9 capas atómicas) que habían despegado de un trozo más grande de bisulfuro de molibdeno con cinta adhesiva.
Luego crearon una lente de radio de 10 micrones, usando un haz de iones enfocado para afeitar las capas átomo por átomo, hasta que tuvieron la forma de cúpula de la lente.
El equipo descubrió que capas únicas de bisulfuro de molibdeno, 0,7 nanómetros de espesor, tenía propiedades ópticas notables, pareciendo que un haz de luz es 50 veces más grueso, a 38 nanómetros. Esta propiedad, conocido como longitud del camino óptico, determina la fase de la luz y gobierna la interferencia y difracción de la luz a medida que se propaga.
"Al principio no podíamos imaginar por qué el disulfuro de molibdeno tenía propiedades tan sorprendentes, "dijo el Dr. Lu.
Colaborador Profesor asistente Zongfu Yu en la Universidad de Wisconsin, Madison, desarrolló una simulación y mostró que la luz rebotaba de un lado a otro muchas veces dentro de las capas de cristal de alto índice de refracción antes de atravesarlas.
Índice de refracción del cristal de bisulfuro de molibdeno, la propiedad que cuantifica la fuerza del efecto de un material sobre la luz, tiene un valor alto de 5,5. Para comparacion, diamante, cuyo alto índice de refracción provoca su brillo, es solo 2.4, y el índice de refracción del agua es 1.3.
Este estudio se publica en la revista en serie Nature. Luz:ciencia y aplicaciones .
