Nanocoating werkt als lens

Stanford-onderzoekers hebben een coating van silicium nanostaafjes ontwikkeld die als lens werkt. De resonantie die optreedt in het staafjesarrangement wanneer er een bepaalde golflengte licht op valt, zorgt ervoor dat er een abrupte faseverschuiving optreedt. Omdat deze faseverschuiving bepaalt hoe het licht breekt, konden de onderzoekers met een speciale configuratie van staafjes een lenswerking bewerkstelligen.

De brekingseigenschappen en de golflengte waarbij de lens werkt, zijn ‘instelbaar’ via de diameter van de lens en de onderlinge oriëntatie en afstand tussen de staafjes. Zodoende lukte het om met een honderd nanometer dikke laag in essentie hetzelfde te doen als een met macroscopische lens. Op papier zouden ook dingen mogelijk moeten zijn die traditionele optische componenten nooit zouden kunnen.

Er zijn al eerder van dit soort meta-oppervlakken gemaakt, maar het werk van Mark Brongersma en collega’s voegt daar op twee punten iets aan toe. Ten eerste laten de nanostaafjes vrijwel al het licht door en opereert de lens in transmissiemodus, terwijl de meeste andere met reflecties werkten. En ten tweede is dit het eerste meta-oppervlak gemaakt van silicium, een materiaal waarover een schat van kennis beschikbaar is wat betreft patronering.