Pequeños compuestos autoensamblados que contienen metal (como oro, amarillo) pilares incrustados en un óxido sirven como matriz para metamateriales, materiales sintéticos con propiedades ópticas inusuales (representadas por las bandas de luz) para aplicaciones novedosas como imágenes de superresolución. Crédito:Departamento de Energía de EE. UU.
Las lentes ópticas que pueden ver características más pequeñas que la longitud de onda de la luz no pueden fabricarse con materiales convencionales. La creación de "hiperlentes" que puedan tomar imágenes ultranítidas requiere tanto materiales de diseño (es decir, metamateriales) y ópticas innovadoras a desarrollar. Los métodos actuales para fabricar tales metamateriales sintéticos son complicados e implican el ensamblaje de células artificiales y procesos de modelado. Los científicos querían una forma más barata y Texas A&M lo inventó. Su nuevo método de un solo paso dirige el autoensamblaje de pilares de oro metálico en un óxido especial mediante la deposición por láser pulsado.
Las imágenes súper nítidas y los sensores biológicos requieren alterar la forma en que los materiales reaccionan con la luz. Los materiales creados por el nuevo enfoque ofrecen una opción interesante. Los científicos ahora pueden controlar y mejorar la respuesta óptica controlando las propiedades del material a escala nanométrica. Estos materiales abren posibilidades sin precedentes para el desarrollo de dispositivos fotónicos interactivos con la luz para el ocultamiento y la creación de imágenes de superresolución.
Los científicos demostraron un enfoque de autoensamblaje para fabricar metamateriales a nanoescala que se construyen sobre nanopilares de oro metálicos conductores alineados verticalmente incrustados en óxido como matrices de óxido de bario y titanio utilizando un método de deposición de un solo paso. Dichos nanocompuestos permiten el control de la densidad, Talla, y alineación de nanopilares de oro metálico. En otras palabras, la característica clave de tales películas delgadas de nanocompuestos son sus propiedades ópticas anisotrópicas y en gran parte sintonizables debido a las microestructuras controlables del compuesto.
Las mediciones de espectroscopía óptica respaldadas por simulaciones teóricas revelan las características de absorción amplias y fuertes de las películas. Los resultados del equipo ilustran que hay muchas ventajas del nanocompuesto de óxido de metal alineado verticalmente en la fabricación de materiales fotónicos a gran escala y a nanoescala novedosos, como metamateriales para súper lentes, detección biológica, imágenes de sublongitud de onda, dispositivos de camuflaje, y más.
