Superläätse abil võiks näha viirust veretilgas ning valmistada palju uusi, paremaid ja odavamaid elektroonikaseadmeid. Durdu Guney sõnul võiksid selle abil muutuda kõrgresolutsioonilised mikroskoobid sama tavapärasteks kui kaamerad meie mobiiltelefonides.
Praeguseks pole keegi veel superläätse ehk nn. täiuslikku läätse valmistanud. Optilisi läätsesid piirab valguse omadus, nn. difraktsioonipiir, mistõttu ei saa ka parimatega neist näha vähem kui 200 nanomeetrise läbimõõduga (see jääb väikseimate bakterite suurusjärku) esemeid. Skaneeriva elektronmikroskoobi abil saab jäädvustada palju väiksemaid objekte, ligi nanomeetri suuruseid, kuid need seadmed on kallid, rasked ning oma suuruse tõttu mitte just eriti kaasaskantavad, kirjutab Sciencedaily.com.
Sellel illustratsioonil kujutavad värvid plasmonite poolt genereeritud magnetvälju. Mustad nooled näitavad elektrivoolu suunda metallkihtides ning numbrid viitavad vooluringidele, mis aitavad kaasa negatiivse peegeldumise tekkimisele. Pilt: Image courtesy of Michigan Technological University
Superläätse ehitamiseks on tarvis metamaterjale: tehismaterjale, millesuguste omadusi looduses ei näe. Teadlased on metamaterjalide valmistamisega juba alustanud, et muuta reaalseks sellised maagilistena tunduvad nähtused nagu kvantlevitatsioon, nähtamatuks tegevad katted ning superläätsed.
Hiljuti astus aga Guney, Michigani Tehnoloogiaülikooli kaasprofessor, suure sammu edasi sellise superläätse, millega saaks nähtava valguse abil näha kuni 100 nanomeetrise läbimõõduga esemeid, valmistamisel.
Guney töö saladus seisneb plasmonites – õhukeste metallkilede pinnalähedastes laenguvõngetes, mis kombineeruvad kindlate nanostruktuuridega. Elektromagnetväljas ergastamise järel koguvad nad esemetelt tulevaid valguslaineid ning peegeldavad neid viisil, mida looduses ei leia: negatiivne peegeldumine. Tänu sellele suudab antud lääts ületada difraktsioonipiiri tõkke. Guney mudeli korral võimaldab see vaadelda inimese juuksekarvast tuhat korda väiksemaid objekte.
Ka teised teadlased on difraktsioonipiiri probleemi ületanud, kuid seda mitte terve nähtava valguse spektri ulatuses. Guney mudel demonstreerib efektiivselt, kuidas metamaterjale saab ,,venitada,” et panna need peegeldama kiirgust alates infrapunast kuni nähtava valguse ja ultraviolettkiirguseni (UV).
Selliste superläätsede valmistamine oleks võrdlemisi odav, mistõttu võiks neid paigaldada ka mobiiltelefonidesse. Siiski leiduks ka muid rakendusi.
,,Sellist läätse saaks rakendada ka litograafias,” – elektroonikatööstuses kasutatavas mikrotöötlusprotsessis. ,,Litograafias kasutatavates seadmetes olev lääts määrab ära valmistatava struktuuri suuruse, seega, kui asendada vanad läätsed selle superläätsega, siis saaks valmistada väiksemaid struktuure vähema raha eest.”
Arvutikiipe valmistatakse UV-laserite kaasabil, mis on kallid ning keerulised valmistada. ,,Selle superläätse abil saaks kasutada sellist punast laserit nagu kasutatakse pointerites, et valmistada lihtsaid ja odavaid seadmeid ainult läätse asendamise abil.”
Kõige huvipakkuvamaks on antud uurimuse juures aga see, et see võiks avada tavainimestele võimaluse piiluda sinna, kuhu seni on kiiganud vaid vähesed: nanomaailma. ,,Tavainimese ligipääs võimsatele mikroskoopidele on minimaalne,” sõnas ta. ,,Superläätsede abil võiks igaüks olla teadlane. Inimesed paneksid lihtsalt oma fotod rakkudest Facebooki. Selline lääts võiks inspireerida rahva teaduslikku mõtteviisi.”
Teadusartikkel: “Surface Plasmon Diven Scalable Low-Loss Negative-Index Metamaterial in the visible spectrum“
Leave a Reply