Natuurkundigen van de Australian National University (ANU) hebben kleine doorschijnende dia's ontwikkeld die twee zeer verschillende afbeeldingen kunnen produceren door de richting te manipuleren waarin het licht er doorheen gaat.

Terwijl het licht door de dia gaat, is een afbeelding van Australië te zien, maar als je de dia omdraait en nog een keer kijkt, is een afbeelding van het Sydney Opera House zichtbaar. Het gemaakte paar afbeeldingen is slechts één voorbeeld van een onaangeboord aantal mogelijkheden.

Het vermogen om twee duidelijk verschillende afbeeldingen te produceren is mogelijk dankzij het vermogen van de ANU-wetenschappers om de richting te bepalen waarin licht wel en niet kan reizen op nanoschaal. De ontwikkeling kan de weg vrijmaken voor nieuwe op licht gebaseerde apparaten die kunnen leiden tot sneller, goedkoper en betrouwbaarder internet. Het kan ook dienen als de basis voor veel van de technologieën van morgen.

De nieuwe technologie, ontwikkeld in samenwerking met collega's uit China, Duitsland en Singapore, maakt gebruik van nanodeeltjes, zo klein dat er ongeveer 12.000 in een doorsnede van een mensenhaar passen. Deze kleine deeltjes zijn gerangschikt in unieke patronen op de dia's.

"De deeltjes regelen de lichtstroom zoals verkeersborden het verkeer op een drukke weg regelen door de richting te manipuleren waarin licht wel of niet kan reizen", zei projectleider Dr. Sergey Kruk.

"Sommige deeltjes laten alleen licht van links naar rechts stromen, andere van rechts naar links of het pad kan in beide richtingen worden geblokkeerd."

Dr. Lei Wang, van de Southeast University in China, zegt dat "hoewel het doel van deze afbeeldingen vooral artistiek is, ze het potentieel van deze nieuwe technologie aantonen."

"In toepassingen in de echte wereld kunnen deze nanodeeltjes worden samengevoegd tot complexe systemen die de lichtstroom op een nuttige manier regelen, zoals in de communicatie-infrastructuur van de volgende generatie."

Volgens Dr. Kruk zorgt het vermogen om de lichtstroom op nanoschaal te regelen ervoor dat licht "gaat waar het hoort te gaan en niet gaat waar het niet hoort".

"Met behulp van licht wisselen we enorme hoeveelheden informatie uit. Als je bijvoorbeeld een videogesprek voert van Australië naar Europa, worden je stem en beeld omgezet in korte lichtpulsen die duizenden kilometers door een optische vezel over de continenten reizen en oceanen," zei Dr. Kruk van het ANU Nonlinear Physics Centre.

"Helaas, wanneer we de huidige op licht gebaseerde technologieën gebruiken om informatie uit te wisselen, kunnen er veel parasitaire effecten optreden. Licht kan worden verstrooid of gereflecteerd, wat uw communicatie in gevaar brengt."

"Door ervoor te zorgen dat licht precies daar stroomt waar het moet stromen, zouden we veel problemen met de huidige technologieën oplossen."

Volgens Dr. Kruk zal de ontwikkeling van veel technologieën van morgen sterk afhangen van ons vermogen om licht op kleine schaal te beheersen.

"Een brede toepassing van kleine componenten die de stroom van licht kunnen regelen, kan mogelijk leiden tot technologische en sociale veranderingen die vergelijkbaar zijn met transformaties die in het verleden zijn teweeggebracht door de ontwikkeling van kleine componenten die de stroom van elektriciteit regelen, die bekend staan ​​als diodes en transistors, " hij zei.

"Controle over de stroom van elektriciteit op nanoschaal is wat ons uiteindelijk moderne computers en smartphones heeft gebracht. Het is daarom opwindend om ons het potentieel voor te stellen van onze opkomende technologie voor het regelen van de stroom van licht."

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Photonics . + Verder verkennen

Ultracompact geïntegreerd fotonisch apparaat kan leiden tot nieuwe optische technologieën