Оптичні властивості матеріалів залежать від того, наскільки вони відображають, поглинають або пропускають світло різної довжини (кольору). Зазвичай оптичні покриття або відображають, або пропускають світло певного кольору, але тепер дослідники з Університету Рочестера розробили новий клас оптичних покриттів, які можуть одночасно передавати і відображати одні і ті ж довжини хвиль.
Просте скло буде пропускати світло - тобто пропускати світло всіх кольорів. Але для різних цілей нам може знадобитися відображати або поглинати хвилі певної довжини, і саме тут на допомогу приходять оптичні покриття.
Сонцезахисні окуляри виготовляються з покриттями, які поглинають УФ-промені, щоб захистити очі, і все частіше зустрічаються окуляри, які блокують шкідливе синє світло від комп'ютера та екранів телефонів.
Зазвичай оптичні покриття або відображають, або пропускають певну довжину хвилі, але не роблять це одночасно. Але тепер дослідники розробили новий клас покриттів, які можуть одночасно передавати і відображати.
«До нашої технології єдиним покриттям, яке могло це зробити, було багатошарове діелектричне дзеркало, яке набагато товще, має сильну кутову залежність і набагато дорожче у виготовленні», - говорить Чунлей Гуо, автор дослідження. «Таким чином, наше покриття може бути недорогою і високоефективною альтернативою».
Команда вчених називає нові покриття резонансними оптичними покриттями Фано (FROC), тому що, як випливає з назви, вони використовують особливе явище розсіювання хвиль, зване резонансом Фано.
Покриття починається з тонкої плівки німеччина на металевій поверхні, яка створює поверхню, здатну поглинати широкий діапазон довжин хвиль. Це з'єднано з порожниною, яка резонує у вузькій смузі, і разом покриття може відображати світло в дуже вузькому діапазоні довжин хвиль.
Дослідники вважають, що FROC можуть бути корисні для безлічі додатків. Їх здатність розділяти певні довжини хвиль може, наприклад, поліпшити фотоелектричні або теплові сонячні елементи, запобігаючи їх перегрів і збільшуючи термін їх служби до шести разів.
«Ці оптичні покриття можуть робити багато чого, чого не можуть робити інші покриття», - говорить Гуо. "Нам чи іншим лабораторіям потрібно небагато часу, щоб вивчити це питання і запропонувати більше додатків. Навіть коли був винайдений лазер, люди спочатку не розуміли, що з ним робити. Це було в новинку - шукати додаток ".
Дослідження опубліковано в журналі Nature Nanotechnology. Команда демонструє FROC на відео нижче.
