Des chercheurs de l'Université RMIT et de l'Université d'Adélaïde ont uni leurs forces pour créer un dispositif extensible à l'échelle nanométrique pour manipuler la lumière.

L'appareil manipule la lumière à un point tel qu'il peut filtrer des couleurs spécifiques tout en restant transparent et pourrait être utilisé à l'avenir pour fabriquer des lentilles de contact intelligentes.

En utilisant la technologie, des verres high-tech pourraient un jour filtrer les rayonnements optiques nocifs sans gêner la vision - ou dans une version plus avancée, transmettre des données et recueillir des informations vitales en direct ou même afficher des informations comme un affichage tête haute.

La manipulation de la lumière repose sur la création de minuscules cristaux artificiels appelés « résonateurs diélectriques », qui sont une fraction de la longueur d'onde de la lumière - 100-200 nanomètres, ou plus de 500 fois plus fin qu'un cheveu humain.

La recherche a combiné l'expertise des chercheurs de l'Université d'Adélaïde en matière d'interaction de la lumière avec des matériaux artificiels avec l'expertise en science des matériaux et en nanofabrication de l'Université RMIT.

Dr Withawat Withayachumnankul, de l'École d'ingénierie électrique et électronique de l'Université d'Adélaïde, a déclaré:"La manipulation de la lumière à l'aide de ces cristaux artificiels utilise une ingénierie précise.

"Avec des techniques avancées pour contrôler les propriétés des surfaces, nous pouvons contrôler dynamiquement leurs propriétés de filtre, qui nous permettent de créer potentiellement des dispositifs pour la communication optique à haut débit ou des lentilles de contact intelligentes.

« Le défi actuel est que les résonateurs diélectriques ne fonctionnent que pour des couleurs spécifiques, mais avec notre surface flexible, nous pouvons ajuster la plage de fonctionnement simplement en l'étirant."

Professeur agrégé Madhu Bhaskaran, Co-responsable du Groupe de Recherche Matériaux Fonctionnels et Microsystèmes au RMIT, a déclaré que les appareils étaient fabriqués sur un matériau semblable au caoutchouc utilisé pour les lentilles de contact.

"Nous incorporons des cristaux d'oxyde de titane contrôlés avec précision, un matériau que l'on trouve généralement dans les crèmes solaires, dans ces matières souples et souples, " elle a dit.

« Il est prouvé que les deux matériaux sont biocompatibles, formant une plate-forme idéale pour les dispositifs optiques portables.

"En concevant la forme de ces matériaux communs, nous pouvons créer un périphérique qui change de propriétés lorsqu'il est étiré. Cela modifie la façon dont la lumière interagit et voyage à travers l'appareil, qui promet de fabriquer des lentilles de contact intelligentes et des surfaces de changement de couleur extensibles. »

L'auteur principal et chercheur du RMIT, le Dr Philipp Gutruf, a déclaré que le principal obstacle scientifique surmonté par l'équipe était la combinaison de dioxyde de titane traité à haute température avec le matériau de type caoutchouc, et la réalisation de fonctionnalités à l'échelle nanométrique.

« Avec cette technologie, nous avons maintenant la capacité de développer des composants optiques portables légers qui permettent également la création d'appareils futuristes tels que des lentilles de contact intelligentes ou des caméras de smartphone ultra minces flexibles, " a déclaré Gutruf.

Le travail a été publié dans une revue de premier plan en micro-/nano-science ACS Nano .