Purduen yliopiston tutkijoiden kehittämän optisen laitteen rakenne mahdollistaa ennennäkemättömän tarkat mikroskoopit.
Purduen yliopiston tutkijoiden kehittämän optisen laitteen rakenne mahdollistaa ennennäkemättömän tarkat mikroskoopit.

Yhdysvaltalaistutkijat ovat ylittäneet merkittävän esteen, joka on tähän asti vaikeuttanut uusien niin sanottujen metamateriaalien kehittämistä esimerkiksi ultratehokkaiksi mikroskoopeiksi.
 

Niin sanotut metamateriaalit ovat tähän asti kärsineet isosta puutteesta: liian paljon valoa menee hukkaan materiaalin sisältämiin metalleihin kuten hopeaan ja kultaan. Tämän takia metamateriaalit eivät ole olleet käytännöllisiä optisiin laitteisiin.

Purduen yliopiston tutkijat ovat nyt ratkaisseet tämän pulman. "Tämä löydös on perustava koko metamateriaalien kentälle", Purduen yliopiston sähkö- ja tietotekniikkaprofessori Vladimir Shalaev sanoo. "Osoitimme, että periaatteessa on mahdollista estää häviöt ja kehittää näitä materiaaleja moniin sovelluksiin."

Tuloksista raportoi Nature.

Kehitetty materiaali on kalaverkkomaista kalvoa, jossa on noin sadan nanometrin läpimittaisia reikiä. sekä päällekkäisiä hopea- ja alumiinioksidikalvoja. Tutkijat etsasivat pois osan alumiinioksidista hopeakalvojen välistä ja korvasivat sen väriaineella, joka vahvistaa valoa.

Toisin kuin luonnolliset materiaalit, metamateriaalien taittosuhde voi olla alle yhden tai jopa alle nollan. Se mahdollistaa uudenlaisia sovelluksia, kuten nykyisiä kymmenen kertaa tehokkaampia mikroskooppeja - niillä näkisi dna:n kokoisia kohteita. Aurinkokennoissa metamateriaalit voisivat toimia tehokkaina valon keskittäjinä. Kulutuselektroniikassa valo voisi korvata elektroniset signaalit, ja näkymättömyysviittakin voisi olla askeleen lähempänä todellisuutta.