厚度僅10億分之一米!石墨烯光學鏡頭取得突破

周彤 10年前 (2016-02-02)

近日,研究人員用石墨烯打造的特殊光鏡突破衍射極限。

作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯近來被應用于各個領域。近期,澳大利亞斯威本科技大學開發出一種厚度僅有十億分之一米厚的石墨烯微鏡頭,有望取代舊式磨砂玻璃鏡片。

厚度僅10億分之一米!石墨烯光學鏡頭取得突破

近日,該研究結果也被發表在了最新一版的《自然通訊》上。據悉,這種石墨烯微鏡頭能夠清晰的拍下單個細菌大小的圖像,與此同時,其必將在電子產品,納米衛星及計算機等領域產生影響。

目前,特定鏡頭的解析度一直被“衍射極限”限制著。在之前,人們也嘗試通過全息,激光,電子等方法來克服衍射極限,但是有沒有取得實質上的進展。在以往,人們也嘗試通過全息,激光,電子等方法來克服衍射極限,雖然也取得了一定的成功,但由于成本過高且過程復雜,并非十分適用。而這種新型鏡頭是柔性的、可搞定小至200納米的物體、甚至看到近紅外。顯然,這是可能會是衍射極限的一次突破,允許聚焦的光線少掉一半。

可以說,這次突破在于應用了石墨烯氧化物打造透鏡。該材料使得團隊能夠打造出只有紙張1/300薄、重量不到1微克的超薄平面式透鏡。這是通過有效地“印刷”鏡頭而達成的,其解決方案是先噴涂一層石墨烯氧化物,然后通過激光將之“塑模”成圓形。

據稱,一旦此技術成熟,它將在顯微鏡之外的地方發揮更多的作用,比如更輕更薄的熱成像手機、更小的內視鏡手術、在納米衛星中替代傳統的鏡頭(節省幾百顆的發射載重量)、以及提升超算和超高速寬帶設備中的光子芯片的效率。

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