Trong những tháng gần đây, nhiều người đã nói về vô số khả năng mà một loại vật liệu giống như vật liệu mang lại cho chúng ta. graphene. Đó là trường hợp mà tại thời điểm này, có vẻ như mọi thứ, từ pin đến quần áo, đều tốt hơn nếu tại một thời điểm nào đó trong quá trình sản xuất, graphene đã được sử dụng để sản xuất.
Khác xa với tất cả những điều này, mặc dù thực tế là ngày nay có rất nhiều nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các lựa chọn mới cho loại vật liệu này, một dự án được đầu tư rất nhiều tiền, nhưng sự thật là tất cả những phát triển thú vị này dường như không bao giờ xảy ra. thị trường. Nhân dịp này tôi muốn chúng ta nói về một dự án mới, cũng chính là dự án đó, nhờ sự trợ giúp của graphene, một nhóm các nhà nghiên cứu đã tạo ra được ánh sáng tới một không gian nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của nó, một điều không thể xảy ra.
Nhờ graphene, một nhóm nhà nghiên cứu đã tìm cách đưa ánh sáng đến những nơi nhỏ hơn bước sóng của nó
Như anh ấy đã nhận xét trong các phát biểu của mình Frank koppens, nghiên cứu viên chính của dự án này và công nhân tại Viện Khoa học Quang tử Tây Ban Nha:
Graphene tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên: không ai nghĩ rằng việc giới hạn ánh sáng đến giới hạn của một nguyên tử là có thể thực hiện được. Nó sẽ mở ra một loạt ứng dụng hoàn toàn mới, chẳng hạn như thông tin liên lạc quang học và cảm biến ở quy mô dưới nanomet.
Như bạn có thể thấy, dựa trên tuyên bố của Frank Koppens, việc có thể mang ánh sáng đến những nơi nhỏ bé như vậy sẽ mở ra một hướng đi hoàn toàn mới lĩnh vực đầy tiềm năng, đặc biệt là trong thế giới điện tử, cảm biến và thiết bị hình ảnh trong tương lai. Cụ thể, tính mới này, hoặc ít nhất đây là cách nó được giải thích, có thể giúp chúng ta tạo ra những con chip cho các thiết bị của mình nhỏ hơn nhiều so với những con chip được sử dụng ngày nay.
Việc sử dụng graphene cho phép chúng ta hướng ánh sáng tới những khu vực nhỏ như nguyên tử
Đi vào chi tiết hơn một chút, hãy để tôi nói với bạn điều đó một cách tổng quát ánh sáng không thể tập trung đến một điểm nhỏ hơn bước sóng của chính nó, một rào cản được biết đến với cái tên giới hạn nhiễu xạ. Cho đến nay, nhiều nhà nghiên cứu đã nỗ lực vượt qua giới hạn này, mặc dù những hạn chế mà nó đặt ra có nghĩa là phải sử dụng quá nhiều năng lượng.
Nhân dịp đặc biệt này, các nhà nghiên cứu phụ trách phát triển dự án này đã sử dụng vật liệu hai chiều, được gọi là cấu trúc dị thể, để tạo ra một thiết bị quang học nano mới mà họ đã thêm một lớp graphene đơn để hoạt động như thể nó là một thiết bị bán kim loại. . Nhờ đó ánh sáng có thể được dẫn hướng dưới dạng plasmon, dao động của các electron tương tác mạnh với ánh sáng và có thể được sử dụng để dẫn đường cho nó.
Theo lời của David Alcaraz, một trong những thành viên của nhóm nghiên cứu đang phát triển dự án này:
Lúc đầu, chúng tôi đang tìm kiếm một phương pháp mới để kích thích các plasmon graphene. Thay vào đó, chúng tôi nhận thấy rằng lệnh phong tỏa mạnh hơn trước và tổn thất bổ sung là tối thiểu. Vì vậy chúng tôi quyết định đi tới giới hạn của một nguyên tử với những kết quả đáng ngạc nhiên.
Chúng ta phải nỗ lực giảm thiểu các thành phần còn lại của chip để tạo ra các thiết bị nhỏ hơn
Không còn nghi ngờ gì nữa, việc có thể điều khiển ánh sáng trong một kênh dày chưa đến một nanomet là một tiến bộ vượt bậc cho phép con người có thể tạo ra các thiết bị nhỏ hơn nhiều. Nhược điểm của điều này là các công tắc, cảm biến và máy dò quang học nhỏ hơn nhiều cũng sẽ phải được phát triển để đạt được điều này.
Công việc phát triển bóng bán dẫn dựa trên ánh sáng đang được tiến hành. Một khi phương pháp sản xuất đã có sẵn, sẽ đến lượt các nhà sản xuất phải thực hiện nó để đạt được đóng gói nhiều bóng bán dẫn hơn trong cùng một không gian, do đó cải thiện hiệu suất của các chip hiện tại, hoặc đặt cùng số lượng bóng bán dẫn ngày nay lên một con chip để giảm đáng kể kích thước của nó
Más información: Khoa học