ساخت لنز نوری گرافینی با ضخامت یک میلیاردیوم متر

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از GizMag، این تیم تحقیقاتی معتقدند که با ساخت این لنز، تحولی در گوشی‌های همراه، ماهواره‌های نانو و کامپیوترها ایجاد خواهد شد. یکی از چالش‌های اساسی در راه پیشرفت میکروسکوپ‌های نوری، لنزها یا حد پراش، حد نظری رزولوشن لنزهای خاص، است. پراش یا تفرق (Diffraction) در فیزیک به پخش شدن یا خم شدن موج یا ذرات هنگام مواجه شدن با یک مانع گفته می‌شود. پدیده پراش نه تنها در امواج نوری که در تمامی امواج و حتی ذرات کوچک دیده می‌شود. تلاش‌های بسیاری در این مسیر برای غلبه بر حد پراش با استفاده از فناوری‌هایی چون تداخل، هولوگرافی، لیزر و الکترون‌ انجام شده است و نتایج موفقیت‌آمیز آن، کاهش هزینه‌ها و غلبه بر پیچیدگی‌ است.

یکی دیگر از دستاوردها در این زمینه، کشف استفاده از لنزهای مسطح فوق باریک است که با حک دوایر هم‌مرکز و ساخت لنزهای «فرنل» ریز امکان‌پذیر شده است. عدسی فرنل نوعی عدسی است که در اصل توسط یک فیزیکدان فرانسوی به نام آگوستن-ژان فرنل برای فانوس‌های دریایی ساخته شد. طراحی آن به گونه‌ای است که امکان تولید لنزهایی با دهانه بزرگ و فاصله کانونی کوچک را فراهم می‌کند، بدون اینکه نیازی به جرم و حجمی از ماده باشد که در لنزهای سنتی استفاده می‌شود. در مقایسه با لنزهای سنتی حجیم، عدسی فرنل بسیار نازک‌تر، بزرگتر و مسطح‌تر است و نور مایل بیشتری را از منبع جذب می‌کند؛ بنابراین این امکان را فراهم می‌آورد که فانوس‌های دریایی از فاصله‌های بسیار دور رویت‌پذیر باشند.

با این حال، محققان سوئین‌برن به موفقیت‌ها و دستاوردهای بسیار خوبی در این زمینه دست یافته‌اند که طلا را از صنعت لنزسازی حذف کردند. آنها از دی‌اکسید گرافین برای شکل‌دهی لنز استفاده کردند. این مواد به تیم تحقیقاتی این امکان را داد که لنز مسطح فوق باریکی بسازند که 300 بار نازک‌تر از یک ورق کاغذ است و وزنی معادل یک میکروگرم دارد.

در واقع، محققان لنزها را با اسپری کردن یک ورق دی‌اکسید گرافین به دست آورده‌اند که سپس با استفاده از یک پرتو لیزر، دوایری روی آن ذوب شده است.

به گفته محققان، این لنز جدید انعطاف‌پذیر است و می‌تواند اشیائی را با ابعاد 200 نانومتر ببیند. آنها امیدوارند که بتوانند از این لنزها در آندوسکوپی‌ها برای جراحی، جایگزین کردن آنها به جای لنزهای معمولی در ماهواره‌های نانو برای کم کردن وزن ماهواره‌ها و افزایش کارآیی تراشه‌های نوری در ابرکامپیوترها و توزیع اینترنت پهن‌باند ابرسریع استفاده کنند.

مترجم: نسترن صائبی