Идеальное зеркало для света. Российско-китайская разработка улучшит оптические сенсоры

Исследователи из России и Китая разработали уникальный наноструктурированный материал, способный с высокой точностью различать направления поляризации света. Этот материал, созданный из стекла и кремниевых наночастиц, позволяет упростить анализ спиральных молекул и имеет широкие перспективы для применения в оптике и биомедицине.

Создание материала было результатом совместной работы группы российских и китайских физиков под руководством профессора Михаила Рыбина из Университета ИТМО. Разработка, полученная в рамках проекта по упрощению производства метаповерхностей, позволяет эффективно взаимодействовать со светом, поляризованным в форме спирали, и обещает ускорить процессы биологических и химических анализов. Также она открывает новые возможности для оптических технологий в телекоммуникациях и в исследованиях частиц.

«Наночастицы поддерживают два типа резонансов: электрический и магнитный дипольный… В результате оба типа резонансов усиливают друг друга, и структура становится идеальным зеркалом для света с одной циркулярной поляризацией и идеально прозрачной для второй»

— Михаил Рыбин, профессор физического факультета Университета ИТМО

Метаповерхности, такие как эта, представляют собой структуры из миниатюрных наночастиц, которые могут изменять поведение света. Этот эффект делает их полезными для создания сенсоров, линз и даже устройств, работающих по принципу «плаща-невидимки». Российско-китайская группа смогла создать метаповерхности с нужными свойствами, применяя лишь стекло и кремниевые наночастицы, что значительно удешевляет процесс по сравнению с традиционными методами.

Учёные уверены, что такие метаповерхности найдут применение в высокочувствительных анализах, где необходимы точные детекторы для обнаружения молекул ДНК, сахара, медицинских препаратов и других веществ, активно взаимодействующих с циркулярно поляризованным светом.

Источник: пресс-служба Университета ИТМО

Изображение: freepik