Percée optique : Des 'métalentilles' ajustables pourraient permettre des hologrammes réalistes et l'invisibilité

Optical Breakthrough: Tunable ‘Metalenses’ Could Enable Realistic Holograms and Invisibility

Percée optique : Des 'métalentilles' ajustables pourraient permettre des hologrammes réalistes et l'invisibilité

Des scientifiques de l'Université de Linköping en Suède ont annoncé une percée dans le développement de métalentilles polymères (plastiques) ajustables capables de contrôler la lumière avec une précision comparable aux lentilles traditionnelles, ouvrant la voie à des hologrammes réalistes et des matériaux d'invisibilité.

Une meilleure compréhension des propriétés uniques de l'optique plate contrôlable comme les métalentilles - incluant leur robustesse, évolutivité et ajustabilité - pourrait mener à d'autres applications optiques avancées comme l'imagerie biomédicale et la détection quantique.

Lorsqu'ils veulent contrôler la lumière, les ingénieurs utilisent généralement des lentilles en verre traditionnelles. Bien qu'adaptées à de nombreuses applications (télescopes, microscopes, appareils photo, lunettes), elles présentent des limites intrinsèques lorsqu'on les miniaturise pour des affichages holographiques.

Le professeur Magnus Jonsson explique : 'Les métasurfaces utilisent des nanostructures disposées en motifs sur une surface plane comme récepteurs lumineux. Chaque antenne nano capture la lumière différemment, permettant un contrôle précis de la lumière.'

En 2019, l'équipe découvre que les polymères conducteurs peuvent être modifiés après fabrication, permettant d'ajuster le point focal et d'activer/désactiver les lentilles. Leur dernière étude montre une amélioration de performance jusqu'à 10 fois grâce au repositionnement des antennes créant une 'résonance collective' amplifiant l'interaction lumineuse.

Les expériences ont confirmé le contrôle de la lumière infrarouge. Les prochains tests viseront le spectre visible. L'équipe estime que cette technologie est prête pour des applications commerciales, des hologrammes aux matériaux d'invisibilité.

'Nous démontrons que les métasurfaces en polymères conducteurs atteignent des performances suffisantes pour des applications pratiques', affirme le co-auteur Dongqing Lin.

Đột phá quang học: 'Thấu kính kim loại' điều chỉnh được mở đường cho công nghệ hologram chân thực và tàng hình

Các nhà khoa học từ Đại học Linköping, Thụy Điển vừa công bố đột phá về thấu kính kim loại polymer (nhựa) có khả năng điều chỉnh, kiểm soát ánh sáng chính xác như thấu kính thủy tinh truyền thống, hứa hẹn ứng dụng trong tạo hologram chân thực và vật liệu tàng hình.

Hiểu sâu hơn về tính chất độc đáo của quang học phẳng điều khiển được như thấu kính kim loại - bao gồm độ bền, khả năng mở rộng và điều chỉnh - có thể dẫn đến nhiều ứng dụng quang học tiên tiến khác như chẩn đoán y sinh và cảm biến lượng tử.

Khi muốn kiểm soát ánh sáng, các kỹ sư thường dùng thấu kính thủy tinh truyền thống. Dù phù hợp với nhiều ứng dụng như kính thiên văn, kính hiển vi, máy ảnh hay kính mắt, chúng có hạn chế cố hữu khi thu nhỏ để tạo màn hình hologram.

Giáo sư Magnus Jonsson giải thích: 'Bề mặt siêu vật liệu sắp xếp các cấu trúc nano theo mẫu để trở thành bộ thu ánh sáng. Mỗi ăng-ten nano thu ánh sáng theo cách nhất định, cùng nhau chúng kiểm soát ánh sáng theo ý muốn.'

Năm 2019, nhóm phát hiện polymer dẫn điện có thể thay đổi đặc tính sau chế tạo, cho phép điều chỉnh tiêu điểm và bật/tắt thấu kính. Trong nghiên cứu mới, hiệu suất tăng gấp 10 lần nhờ bố trí lại ăng-ten tạo 'cộng hưởng mạng tinh thể' khuếch đại tương tác ánh sáng.

Nhóm đã chứng minh khả năng kiểm soát ánh sáng hồng ngoại và đặt mục tiêu thử nghiệm với ánh sáng khả kiến. Họ tin rằng công nghệ này sẵn sàng cho ứng dụng thương mại, từ hologram đến vật liệu tàng hình.

'Nghiên cứu cho thấy bề mặt siêu vật liệu làm từ polymer dẫn điện đạt hiệu suất đủ cao cho ứng dụng thực tế', đồng tác giả Dongqing Lin khẳng định.