Traditionele lenzen, zoals die in brillen, zijn omvangrijk, zwaar en focust alleen licht over een beperkt aantal golflengten. een nieuwe, ultradunne metalens ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, maakt gebruik van een reeks kleine, verbonden golfgeleiders die op een visnet lijken om licht te focussen op golflengten die zich uitstrekken van het zichtbare tot het infrarood met een recordbrekende efficiëntie.

In tegenstelling tot traditionele lenzen, de metalens is plat en compact en kan klein genoeg worden gemaakt om in steeds kleiner wordende apparaten te passen. De ontwikkeling kan leiden tot baanbrekende ontwikkelingen op het gebied van zonne-energie, virtual reality-technologie, medische beeldvorming, informatieverwerking met licht en andere toepassingen die afhankelijk zijn van optica.

"We hebben overwonnen wat werd beschouwd als een fundamentele wegversperring, " zei hoofdonderzoeker Boubacar Kanté, universitair hoofddocent elektrotechniek en computerwetenschappen aan UC Berkeley en faculteitswetenschapper aan het Lawrence Berkeley National Laboratory. "Dit is, gewoon, de dunste, meest efficiënt, breedste band platte lens ter wereld."

De nieuwe technologie, genaamd de "Fishnet-Achromatic-Metalens (FAM), " wordt beschreven in een studie die op 25 juni online verscheen in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Hoewel er de afgelopen tien jaar veel methoden zijn voorgesteld om platte lenzen te implementeren, met de komst van de nieuwe metalens is deze combinatie van eigenschappen voor het eerst gerealiseerd.

Het team demonstreerde het vermogen van zijn visnet-achromatische metalen om 70% van het binnenkomende licht op te vangen in frequenties variërend van 640 nanometer (rood-oranje licht) tot 1, 200 nanometer (infrarood licht). Licht dat de fishnet-metalens binnenkomt binnen die brede octaafband van golflengten, zou op een enkel punt aan de andere kant van de lens worden gefocusseerd.

"We zijn erg enthousiast over deze resultaten omdat veel toepassingen de gelijktijdige verwerking van meerdere golflengten in een breed spectrum vereisten, "zei Kanté. "Dit is het geval voor zonne-energietoepassingen waarbij we alle kleuren licht moeten concentreren voor efficiënte zonnecellen of zonneconcentratoren."

Een goede volgende stap, Kanté zei, zou zijn om processen te ontwikkelen die productie op grotere schaal mogelijk zouden kunnen maken.