De nouvelles recherches innovantes menées par l'Université d'Exeter ont démontré comment les propriétés extraordinaires du graphène peuvent être exploitées pour créer des structures artificielles pouvant être utilisées pour contrôler et manipuler le rayonnement électromagnétique sur une large gamme de longueurs d'onde.

Une équipe de scientifiques internationaux, dirigé par le professeur Geoff Nash de l'Université d'Exeter, ont conçu une nouvelle structure hybride remarquable, ou métamatériau, qui possède des caractéristiques spécifiques que l'on ne trouve pas dans les matériaux naturels.

L'équipe collaborative a combiné des nano-rubans de graphène, dans lequel les électrons sont capables d'osciller en avant et en arrière, avec un type d'antenne appelé résonateur à anneau fendu.

Une conception soignée de ces deux éléments conduit à un système qui interagit fortement avec le rayonnement électromagnétique. Dans ces expériences, l'équipe a utilisé de la lumière avec de très longues longueurs d'onde, bien au-delà de ce que l'œil humain peut voir, montrer que cette nouvelle structure peut être utilisée comme un type de commutateur optique pour interrompre, et allumer et éteindre, un faisceau de cette lumière très rapidement.

La recherche collaborative internationale, y compris des experts de l'Université d'Exeter, Angleterre, et des équipes dirigées par le Dr Sergey Mikhailov à l'Université d'Augsbourg, Allemagne, et le professeur Jérôme Faist à l'ETH Zurich, est publié dans une revue scientifique respectée, Communication Nature .

Professeur Geoff Nash, du département d'ingénierie de l'Université d'Exeter a déclaré :« Dans ces nouveaux résultats, nous démontrons un nouveau type de structure qui peut être utilisé non seulement comme un banc d'essai passionnant pour explorer la nouvelle science sous-jacente, mais cela pourrait constituer la base d'une gamme de composants technologiquement importants".

La recherche a été menée dans le cadre du projet européen FET Open GOSFEL , qui vise à développer une source laser entièrement nouvelle pour des applications telles que la détection de gaz. Le professeur Nash est également titulaire d'un EPSRC en fabrication frontalière.

Professeur Nash, qui est également directeur des sciences naturelles à Exeter a ajouté:"L'une des caractéristiques clés de notre structure est qu'elle a pour effet de focaliser le rayonnement électromagnétique dans une zone beaucoup plus petite que sa longueur d'onde. Cela pourrait potentiellement conduire à de nouvelles façons d'entreprendre des ultra -spectroscopie haute résolution de, par exemple, biomolécules. En travaillant avec des collègues de Biosciences, nous commençons déjà à explorer certains de ces effets, avec des étudiants de premier cycle de notre programme interdisciplinaire innovant de sciences naturelles, et des étudiants de troisième cycle du Centre EPSRC d'Exeter pour la formation doctorale en métamatériaux."