Een peer-reviewed artikel op basis van de studie is onlangs gepubliceerd op de omslag van het tijdschrift ACS Fotonica .

Eerder werk aan het afstemmen van de hoeveelheid lichte materialen die worden geabsorbeerd, werd beperkt door de inherente eigenschappen van pure metalen.

"Denk aan zonlicht dat het zilver van je polshorloge opvangt en die kleine dansende stippen op de muur naast je bureau projecteert. De golflengten van het licht die nodig zijn om dat effect te produceren, liggen altijd binnen hetzelfde bereik. Dit wordt een vooraf bepaalde optische respons genoemd, en het heeft een beperkt vermogen van onderzoekers om te veranderen hoeveel licht wordt geabsorbeerd in een apparaat gemaakt van pure metalen zoals goud, zilver, en koper, " legde Marina Leite uit, assistent-professor materiaalkunde en engineering aan de UMD en corresponderende auteur van het artikel.

Om deze beperking te overwinnen, Leite en Chen Gong, een afgestudeerde student aan UMD en co-auteur van het papier, onderzocht hoe de legeringsprocessen van deze edelmetalen hun optische respons beïnvloeden om combinaties te identificeren die de absorptie van licht versterken of remmen.

"Dit werk is een perfect voorbeeld van de kracht van materiaalwetenschap en techniek:we hebben een manier ontdekt om de optische eigenschappen van metalen te controleren en te veranderen door ze te mengen. Deze legeringen krijgen een unieke functionaliteit die niet haalbaar is met hun pure tegenhangers - waardoor ze een beter, krachtiger hulpmiddel voor afstembare optische respons dan goud, zilver, of alleen koper, ' zei Leite.

"Onze resultaten zijn relevant voor mijn collega's die aan fotonische apparaten werken:componenten voor het maken, manipuleren, of het detecteren van licht, aangezien deze apparaten sterk afhankelijk zijn van de afstembaarheid van de optische respons van hun bouwstenen, ' voegde Leite eraan toe.

Jeremy Munday, assistent-professor elektrische en computertechniek aan de UMD, gaat akkoord. "Mijn collega's en ik hebben gewerkt aan het verhogen van de efficiëntie van zonnecellen, specifiek door het gebruik van volledig metalen energie-oogstapparatuur te onderzoeken. Het vermogen om hun opto-elektronische eigenschappen willekeurig af te stemmen, zou een aanzienlijke invloed hebben op hun prestaties, " hij zei.

Dit werk heeft ook bredere economische implicaties vanwege de mogelijkheid om dure metalen te vervangen door goedkope en aardrijke metalen. Hoewel goud onmiddellijk herkenbaar is als een kostbaar en duur metaal, koper en aluminium zijn veel gemakkelijker verkrijgbaar. Leite en haar collega's onderzoeken nu hoe ze legeringen met behulp van deze metalen kunnen opnemen in hoogwaardige optische apparaten.