Производство наноматериалов даст жизнь оптическим устройствам будущего

Коллектив ученых из Северо-Восточного Университета (г. Эванстон, штат Иллинойс, США) во главе с Тери Одом (Teri Odom) предложили новый метод производства наноматериалов, названный "гибкой интерферентной литографией" (soft interference lithography). Благодаря применению новой техники нано-производства, Одом с коллегами удалось получить золотую фольгу с "практически неограниченным" количеством отверстий округлой формы диаметром порядка 100 нм.

Ученые использовали в своей работе оптические наноматериалы именуемые плазмонными метаматериалами (plasmonic metamaterials), что их уникальные физические характеристики опираются не столько на характеристики составляющих их материалов, сколько на пространственную структуру. Естественными примерами метаматериалов являются перья павлина или крылья бабочки, их ярко окрашенные участки являются результатом структурных изменений на микроскопическом уровне, позволяющих им отражать или поглощать видимый свет.

"Одна из самых больших проблем с наноматериалами является плохая масштабируемость методов их производства, – утверждает Одом. – При использовании практически всех подходов невозможно или невероятно дорого получать образцы более одного квадратного миллиметра". Полученные оптические наноматериалы смогут выступать в качестве наноскопических источников света или шаблонов для производства целых массивов наночастиц, на манер фотомасок для литографии.

Кроме разработки относительно дешевого метода производства больших объемов наноматериалов, исследование показало возможность создания объектов с совершенно новыми свойствами. Так, например, если отверстия в золотой фольге объединены в микроскопические группы, то они обнаруживают совершенно иную проницаемость для света, чем большие массивы отверстий. Более того, степень пропускания света может быть изменена путем увеличения или уменьшения размера или формы отверстий. Указанные особенности плазмонных метаматериалов могут стать основой для построения оптических сенсоров будущего.