Графен можно использовать для создания линз
Физикам из Манчестерского университета удалось доказать, что графен может быть использован для производства линз с переменным фокусным расстоянием. Исследованием руководили нобелевские лауреаты Андрей Гейм и Константин Новосёлов.Сфера применения оптических элементов подобного типа достаточно широка – это камеры мобильных телефонов, веб-камеры, очки с автоматической фокусировкой. Используемые сейчас технологии создания линз с переменным фокусным расстоянием отличаются определенной сложностью: для этого необходимо размещать слой жидких кристаллов или даже несколько разных жидкостей между электродами, которые представляют собой слои прозрачного оксида индия и олова.
Упростить и удешевить эту схему может графен. В проведенных экспериментах роль линз выполняли сферические «пузырьки», которые наблюдаются при работе с относительно крупными листами графена (они составляли больше 0,1 мм) на подложке из диоксида кремния. «Пузырьки» - это вздутия размером от нескольких десятков нанометров до десятков микрометров. Образуются они, вероятно, от того, что в пространство между графеном и подложкой попадает воздух. Эти вздутия легко могут быть заметны в оптический микроскоп, они дают характерную интерференционную картину в виде концентрических колец (колец Ньютона).
Авторы исследований подготовили несколько графеновых образцов, которые составляли от 5 до 100 мкм в диаметре и обладали контактами из золота и титана. Подавая управляющее напряжение (в диапазоне от –35 до +35 В), ученые фотографировали устройства с использованием узкополосного фильтра на 510 нм. Результаты показали, что положение интерференционных максимумов и минимумов колец Ньютона зависит от напряжения, и при отрицательных значениях этого напряжения радиус колец уменьшается. Реконструировав форму вздутий по результатам измерений, учёные подсчитали, что радиус кривизны одного из пузырьков уменьшается с 31,3 мкм при 0 В до 26,7 мкм при –35 В.
Для того чтобы использовать графен в оптике, нужно заполнить эти пузырьки жидкостью, имеющей высокий показатель преломления. Либо, как вариант, просто накрыть вздутия плоским слоем такой же жидкости.
Сверху показаны оптические микрофотографии пузырька, сделанные под белым (слева) и монохроматическим освещением. На обоих снимках хорошо различимы кольца Ньютона. Внизу расположены изображение и модель пузырька, полученные с помощью атомно-силового микроскопа. (Иллюстрация из журнала Applied Physics Letters)
Полную версию отчета можно найти в журнале ; а посмотреть препринт можно на сайте .
Похожее
Идеальное решение для тех, кто пользуется контактными линзами
Скорость Интернета может повыситься в сотни раз
Термоэффективность графена удалось повысить на 60 процентов
Разработан метод получения графена из печенья
Ученым выделен крупный грант на создание презервативов из графена
Золотая "расческа" поможет создать из графена солнечные батареи