Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam slaagden erin de dunste lens ter wereld te maken: slechts drie atomen dik.
Eureka is de rubriek voor 'productontwerpen voor morgen' uit het maandblad De Ingenieur.
De Amsterdamse onderzoekers vervaardigden samen met collega’s uit Stanford de dunste lens ooit: slechts 0,6 nanometer dik en een halve millimeter breed. Dat is te dun om te kunnen voelen en nét groot genoeg om met het menselijk oog te onderscheiden.
Om te voorkomen dat de lens scheurt of vouwt, ondersteunen de onderzoekers de lens met een laagje saffier.
Platte lens
Anders dan ‘gewone’ lenzen, die met hun gebogen vorm licht afbuigen om voorwerpen dichterbij te halen, is de nieuwe lens plat. Dat wordt mogelijk gemaakt door de concentrische cirkels van wolfraamdisulfide (WS2), die het licht afbuigen door diffractie in plaats van breking, zoals bij glazen lenzen of contactlenzen het geval is.
De nieuwe lens werkt als een Fresnellens, vernoemd naar de Franse uitvinder Augustin Fresnel die er in 1800 in slaagde voorheen bolle lenzen nagenoeg plat te maken.
Grootte en afstand tussen de concentrische cirkels, in combinatie met de golflengte van het invallende licht, bepalen de afstand van het brandpunt tot de lens.
Licht passeert ongehinderd
Bovendien absorbeert de nieuwe lens alleen rood licht, waardoor de rest van het licht ongehinderd passeert. Dat maakt de lens niet geschikt als contactlens of bril, maar wel voor augmented reality (AR), vertelt hoofdonderzoeker Jorik van de Groep. ‘De lens tapt een klein deel van het licht af om informatie te verzamelen, terwijl het zicht van de drager onveranderd blijft.’
Ook werken de onderzoekers aan manieren om de brandpuntsafstand van de lens elektrisch te verstellen. De hoeveelheid elektronen in het materiaal beïnvloedt namelijk de mate waarin het licht afbuigt.
Door een voltage aan te brengen op het materiaal kan men de brandpuntsafstand variëren. Dat zou ultradunne, verstelbare, optische coatings op kunnen leveren.
Tekst: Sija van den Beukel
Beeld: Ludovica Guarneri & Thomas Bauer
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.