厚度僅10億分之一米!石墨烯光學(xué)鏡頭取得突破
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(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯近來被應(yīng)用于各個領(lǐng)域。近期,澳大利亞斯威本科技大學(xué)開發(fā)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。
近日,該研究結(jié)果也被發(fā)表在了最新一版的《自然通訊》上。據(jù)悉,這種石墨烯微鏡頭能夠清晰的拍下單個細(xì)菌大小的圖像,與此同時,其必將在電子產(chǎn)品,納米衛(wèi)星及計算機(jī)等領(lǐng)域產(chǎn)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(zhì)上的進(jìn)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(fù)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(yīng)用了石墨烯氧化物打造透鏡。該材料使得團(tuán)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(dá)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(jù)稱,一旦此技術(shù)成熟,它將在顯微鏡之外的地方發(fā)揮更多的作用,比如更輕更薄的熱成像手機(jī)、更小的內(nèi)視鏡手術(shù)、在納米衛(wèi)星中替代傳統(tǒng)的鏡頭(節(jié)省幾百顆的發(fā)射載重量)、以及提升超算和超高速寬帶設(shè)備中的光子芯片的效率。
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