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    El equipo logra con éxito la producción en masa de metalenses diseñados para su aplicación en la región ultravioleta
    Metalentes UV producidos en masa. Crédito:POSTECH

    Los rayos ultravioleta encuentran diversas aplicaciones en la atención médica y sanitaria, con fines tales como desinfección, esterilización y terapia. También se utilizan en la industria de los semiconductores para crear microcircuitos y patrones.



    Un proceso de fabricación de metales, desarrollado por un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH), permite controlar las propiedades ópticas de estos rayos UV. Esta innovación ha atraído una atención significativa en todas las industrias, lo que ha despertado interés en posibles avances.

    Un equipo de investigación colaborativo, formado por el profesor Junsuk Rho del Departamento de Ingeniería Mecánica y el Departamento de Ingeniería Química y otros, ha ideado una técnica para la producción en masa de metalentes de gran superficie diseñados para su uso en la región ultravioleta. Los hallazgos de su investigación se han publicado en Materials Today. .

    Los metalenses controlan las propiedades de la luz a través de patrones o estructuras a escala nanométrica en las superficies de las lentes. Con la capacidad de reducir el grosor de las lentes convencionales en un factor de 10.000, son muy prometedores en dispositivos médicos que se insertan en el cuerpo y dispositivos portátiles. La investigación activa en curso tiene como objetivo lograr la producción y comercialización masiva de metalenses.

    Sin embargo, la luz ultravioleta plantea desafíos ya que es absorbida por la mayoría de los materiales debido a su alto nivel de energía. La longitud de onda más corta de la luz ultravioleta requiere más estructuras para la misma área. Además, a diferencia de la luz visible e infrarroja, la disponibilidad limitada de materiales transparentes a la luz ultravioleta complica la producción de metalentes de gran superficie. Además, las limitaciones de la tecnología de nanoprocesamiento han dado lugar a que la mayoría de las metalentes para luz ultravioleta sean inferiores a 500 μm (micrómetros).

    En esfuerzos de investigación anteriores, el equipo colaboró ​​con el equipo del Dr. Gyoseon Jeon en el Instituto de Investigación de Ciencia y Tecnología Industrial (RIST) para lograr una producción en masa exitosa de metalentes para luz visible, como se publicó en Nature Materials. y para luz infrarroja, como se informó recientemente en Laser and Photonics Reviews .

    Los investigadores ampliaron su proceso incorporando óxido de circonio (ZrO2 ) material, transparente en la región ultravioleta, que permite la producción en masa de un metalense de 1 centímetro (cm) en una oblea. Empleando un proceso de nanoimpresión que graba el patrón como un sello, el equipo logró la producción rápida y económica de metalentes que son 20.000 veces más grandes que los convencionales.

    El profesor Junsuk Rho, que dirigió la investigación, dijo:"Esto marca la primera instancia de implementación de una lente metálica con capacidades excepcionales de modulación de luz en un área grande en la región ultravioleta. Estamos comprometidos a mejorar continuamente la tecnología para aplicaciones potenciales en sectores industriales como equipos de inspección de semiconductores a través de mayores esfuerzos de investigación."

    Más información: Joohoon Kim et al, metalentes de alta eficiencia con escala de oblea de 8 pulgadas, tamaño centimétrico, en el ultravioleta, Materials Today (2024). DOI:10.1016/j.mattod.2024.01.010

    Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang




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