Onderzoekers van de Swinburne University of Technology, in samenwerking met Monash University, hebben een ultradunne, vlak, ultralichtgewicht grafeenoxide optische lens met ongekende flexibiliteit.

De ultradunne lens maakt mogelijke toepassingen in on-chip nanofotonica mogelijk en verbetert het conversieproces van zonnecellen. Het opent ook nieuwe wegen in:

• niet-invasieve 3D biomedische beeldvorming
• fotonische chips
• ruimtevaart fotonica
• micromachines
• laserpincet - het proces waarbij lasers worden gebruikt om kleine deeltjes op te vangen.

Optische lenzen zijn onmisbare componenten in bijna alle aspecten van technologie, inclusief beeldvorming, voelen, communicatie, en medische diagnose en behandeling.

Door de snelle ontwikkeling van nano-optica en on-chip fotonische systemen is de vraag naar ultradunne platte lenzen met driedimensionale subgolflengtefocusmogelijkheden toegenomen - het vermogen om details van een object kleiner dan 200 nanometer te zien.

Recente doorbraken in nanofotonica hebben geleid tot de ontwikkeling van een aantal ultradunne platte lensconcepten, hun toepassing in de praktijk is echter beperkt vanwege hun complexe ontwerp, smalle operationele bandbreedte en tijdrovende productieprocessen.

"Ons lensconcept heeft een 3D-subgolflengte die 30 keer efficiënter is, in staat om breedbandlicht van het zichtbare naar het nabij-infrarood scherp te focussen, en biedt een eenvoudige en goedkope productiemethode, " onderzoeksleider in nanofotonica bij Swinburne's Center for Micro-Photonics (CMP), Universitair hoofddocent Baohua Jia, zei.

De onderzoekers produceerden een film die 300 keer dunner is dan een vel papier door grafeenoxidefilm om te zetten in gereduceerd grafeenoxide via een fotoreductieproces.

"Deze flexibele grafeenoxidelenzen zijn mechanisch robuust en behouden uitstekende focuseigenschappen onder hoge spanning, " hoofdauteur van het onderzoek, PhD-kandidaat Xiaorui Zheng zei. "Ze hebben het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de geïntegreerde optische systemen van de volgende generatie door geminiaturiseerde en volledig flexibele fotonica-apparaten te maken."

CMP-directeur, Professor Min-Gu, zei:"De nieuw gedemonstreerde laser-nano-patroonmethode in grafeenoxiden is de sleutel tot snelle verwerking en programmering van informatie met hoge capaciteit voor big data-sectoren."

Professor Dan Li, Co-directeur van het Monash Center for Atomically Thin Material, die de grafeenoxidefilm voor dit onderzoek leverde, zei dat dit werk een nieuwe hightech-toepassing voor grafeenoxide opent en aantoont hoe nanotechnologie een aanzienlijke waarde kan toevoegen aan natuurlijk grafiet.