Un team di scienziati svizzeri ha sviluppato una metalens ultra-sottile in grado di trasformare la luce infrarossa invisibile in luce visibile. Questa innovativa tecnologia riduce la lunghezza d’onda della luce di ben metà, aprendo nuove possibilità nel campo dell’ottica. Grazie a schemi nanometrici impressi in un materiale cristallino innovativo, il niobato di litio, i ricercatori, guidati dalla professoressa Rachel Grange dell’ETH di Zurigo, hanno raggiunto risultati che sembravano impossibili fino a poco tempo fa. Le lenti create sono 40 volte più sottili di un capello umano e possono rivoluzionare la creazione di componenti ottici compatti e ad alte prestazioni. Le potenziali applicazioni di questa scoperta spaziano dalla sicurezza delle banconote alla produzione di elementi ultra-sottili per fotocamere.
Le Caratteristiche della Metalens
La metalens sviluppata ha la capacità di mettere a fuoco la luce in modo simile a una tradizionale lente di vetro, ma con un vantaggio significativo: riduce la lunghezza d’onda della luce in ingresso della metà. Questo progresso potrebbe rivoluzionare le tecnologie basate sull’infrarosso, come la visione notturna e l’imaging termico. Le applicazioni di questa tecnologia potrebbero rendere tali dispositivi più compatti, accessibili e facili da utilizzare. Le caratteristiche principali della metalens includono:
- Capacità di focalizzare la luce infrarossa nello spettro visibile.
- Dimensioni estremamente ridotte rispetto alle lenti tradizionali.
- Potenziale per applicazioni in vari settori tecnologici.
Il Processo di Produzione Innovativo
Realizzata in niobato di litio (LiNbO3), un materiale noto per il suo utilizzo nelle telecomunicazioni, la nuova lente si basa su un metodo di modellazione a livello nanometrico. Grange e il suo team hanno sviluppato una tecnica che combina sintesi chimica e nanoingegneria di precisione. La studentessa di dottorato Ülle-Linda Talts ha paragonato il processo a una sorta di stampa di Gutenberg, evidenziando che, una volta riscaldato a 600 gradi Celsius, il materiale si solidifica in una struttura cristallina con proprietà ottiche uniche. Questo approccio innovativo consente di superare le difficoltà tradizionali nella produzione di nanostrutture di niobato di litio, rendendo la fabbricazione più rapida ed economica.
Applicazioni Future della Metalens
I ricercatori hanno sottolineato che la tecnologia delle metalens potrebbe trovare applicazione in numerosi settori. Tra le possibili applicazioni, si possono considerare:
- Caratteristiche di sicurezza su banconote, grazie alla loro struttura unica.
- Attrezzature per la litografia UV profonda, utilizzate nella costruzione di semiconduttori.
- Sistemi di imaging più piccoli e potenti in ambito scientifico e medico.
Grange ha evidenziato che la ricerca sugli elementi ottici ultra-sottili, noti come metasuperfici, rappresenta un campo emergente che unisce fisica, scienza dei materiali e chimica. La scoperta di questa tecnologia economica potrebbe avere un impatto significativo nel futuro, come dimostrano i risultati pubblicati sulla rivista scientifica Advanced Materials.
