FacePla.net

Глаз креветки-богомола павлиновой, известной как рак-богомол, воодушевил международную группу исследователей на создание двухслойной волновой пластинки, которая может улучшить технологии CD, DVD, blu-ray и голографии, создавая еще большее разрешение и плотность размещения данных. Рак-богомол - это один из немногих видов животных, способный видеть циркулярно поляризованный свет, схожий с тем, что используется для создания 3-D фильмов. Многие исследователи считают, что глаза рака-богомола лучше приспособлены для всего видимого спектра, чем любая волновая пластинка, сделанная человеком.

Волновая пластинка – это прозрачная пластина, которая может изменять поляризацию света благодаря способности к двойному лучепреломлению. Минеральный кальцит, иногда использующийся в качестве волновой пластинки, двоякопреломляющий. Если просматривать этот текст через кальцитовую линзу, он покажется удвоенным, а буквы будут выглядеть слегка смещенными.

«Мы хотим изменить поляризацию, не влияя на входящий объем света, - объясняет Ахлеш Лахтакия, профессор прикладных наук и механики. – Мы хотим, чтобы передача и изменение поляризации происходили совершенно независимо от частоты. Другими словами, мы не хотим изменять цвет».

Волновые пластинки восстанавливают поляризацию в устройствах, которым необходима только одна поляризация света, но теряют ее во время процесса. Они могут также выделять свет в отдельные поляризации для перенесения специфической информации и фильтровать свет для оптических устройств.

Как правило, волновые пластинки делаются из минералов, таких как кварц, кальцит, или из двоякопреломляющих полимеров. В некоторых случаях для создания необходимого диапазона и прозрачности соединяются два материала, но этот тип конструкции иногда расслаивается, теряя свои свойства.

Группа инженеров из Национального университета технологий Тайбей, Тайвань, разработали метод для производства циркулярно многослойных материалов, схожих с линзами в глазах рака-богомола, которые подходят для волновых пластинок в видимом оптическом спектре и не способны расслаиваться, так как они изготовлены, как цельный предмет.

Волновая пластинка исследователей делается из двух слоев наностержней, которые структурно схожи с теми, что есть в глазах рака-богомола. Ученые начинают с окиси тантала, но располагают два слоя с использованием разных процессов, создавая многослойную тонкую пленку. В соответствии с одним процессом производится слой наностержней толщиной с иголку, расположенных параллельно по отношению друг к другу и наклонных в одном направлении. В результате второго процесса производятся наностержни, также параллельные по отношению друг к другу, но в вертикальном положении.

По словам Лахтакия, два отдельных слоя необходимы для взаимодействия и получения желаемой поляризации без значительного уменьшения передачи по большому диапазону частот.

Волновые пластинки состоят из слоя совмещенных наностержней, расположенного между двумя слоями вертикальных наностержней. Большое количество таких многослойных структур затем совмещаются для получения нужной волновой пластинки. Из-за того, что размер наностержней гораздо меньше длины волны видимого света, она двоякопреломляющая. Благодаря этим двум материалам волновая пластинка может поляризовать или реполяризовать свет в видимом спектре.

Исследователи заявляют, что технология изготовления циркулярно многослойных структур является движущей силой для тонкопленочных технологий, не требует дорогостоящего оборудования для литографии и совместима с технологиями, распространенными в электронике и оптоэлектронике.

Источник: Esciencenews