Os pesquisadores usaram sua nova tecnologia para dobrar a barra de vidro (A), para obter uma banda helicoidal (C) e criar um ressonador de Pattical Opt (B) para obter uma tabela com um refletor parabólico (linha média, inferior). Crédito: Tal Carmon, Universidade de Tel Aviv
Os pesquisadores desenvolveram a técnica de dobrar as folhas de vidro diretamente no chip em estruturas fotônicas 3D microscópicas – um processo que eles chamam de fotônica. Esse método pode permitir o processamento de dados, a sensação e a pequena para a física experimental, mas complexos dispositivos compactados.
“As impressoras 3D existentes produzem estruturas em 3D difíceis que não são optadas basaticamente iguais e, portanto, não podem ser usadas para os patículos de alto desempenho”, disse Tal Kermon, líder da equipe de pesquisa da Universidade de Tel Aviv, em Israel.
“As escalas de Pincon imitam o caminho para aliviar as sementes, nossa tecnologia induzida por laser estimula certos bandas em folhas de vidro ultrafinas e pode ser usado para criar dispositivos microfotônicos muito transparentes e ultra-fumantes para várias aplicações”.
Em Tical -headOs pesquisadores dizem que o novo método de dobramento induzido por laser pode criar composições de 3 microns de longa duração, que são apenas 0,5 mícrons de espessura, define uma proporção recorde de comprimento/madeira para estruturas de largura-3D de 1/200m do cabelo humano.
Eles fizeram as formas da hélice, bem como as superfícies de espelho subjacentes e externas – menos que o nanômetro da variedade – a luz os reflete sem distorção.
“Como as impressoras 3D grandes podem fingir quase qualquer item doméstico, a Photônica Origami pode permitir vários pequenos dispositivos opt -pattal”, disse Carmon.
“Por exemplo, ele pode ser usado para produzir lentes de micro-zoom que podem substituir cinco câmeras separadas usadas na maioria dos smartphones ou criar componentes microfotônicos que usam luz em vez de computadores de eletricidade-avançarão para as opções mais rápidas e eficientes da eletrônica tradicional”.
Por acidente
O novo método fotônico de origami foi descoberto pela oportunidade. Quando Carmon pediu para apontar para a pós -graduação Munia Malhotra, que um laser invisível estava atingindo o copo até que o local estivesse brilhando. Em vez de glitter, o vidro dobrado – uma maneira simples e inesperada de receber dobragem de vidro. Malhotra se tornou um especialista líder em origami fotônico.
Manta Malhotra, o primeiro autor do artigo, inventou o origami fotônico por acaso enquanto tentava encontrar um feixe de laser invisível. Quando ela aumentou a energia, o vidro ficou dobrado inesperadamente, em vez de expor um novo método simples para moldar o vidro. Crédito: Tal Carmon, Universidade de Tel Aviv
O vidro é dobrado porque, um lado é aquecido com um laser, liquefias de vidro e tensões de superfície são mais fortes que a gravidade. À medida que a tensão da superfície aumenta, o vidro é puxado para a dobra onde o laser é atingido.
Para aplicar esta invenção, o engenheiro de laboratório Ronen Ben Daniel fez uma fina camada de vidro de sílica no chip de silicone e depois o moldou na forma bidimensional necessária. Antes do vidro, os pesquisadores usavam dores para reduzir o silicone sob a folha de vidro, deixando uma pequena área de apoio para mantê -la no lugar.
Co -use2 Feijão a laser, eles mostraram que folhas de vidro finas em um chip de silicone podem ser dobradas em menos de um milissegundo, com 2 m/se acelerar 2.000 m/s.2.
“Foi emocionante ver a sílica dobrável sob um microscópio”, disse Karmone. “Tivemos um controle de arquitetura microfotônica 3D como uma surpresa agradável – especialmente porque foi recebida com uma configuração simples associada a um único feixe de laser concentrado na dobra desejada”.
Criando estruturas microscópicas
Usando a nova abordagem de origami fotônica, os pesquisadores foram capazes de dobrar 10 folhas de vidro de espessura em forma de joelhos de 90 graus a Hellis. Eles foram capazes de fazer isso com um bom controle, abaixo de 0,1 microradianos.
Eles usaram uma nova abordagem para criar uma estrutura de mesa muito leve e específica, com um espelho de cavidade subjacente, um tipo de espelho que concentra a luz.
Essa estrutura foi motivada pelo artigo teórico por PK Lam, da Universidade Nacional Strália Australiana, na qual era possível explorar possíveis desvios da gravidade newtoniana em escalas muito pequenas usando espelhos de cavidade lavados Patti Opt -Pt.
Para fazer com que uma pequena mesa leve, os pesquisadores começaram com uma folha de vidro com uma espessura de apenas 1/20 de cabelos humanos (5 mícrons). Eles deram à folha um padrão como o brinquedo de mesa de papel dobrável do bebê e, depois de fazer o espelho na base da mesa, eles usaram sua tecnologia de origami fotônica para dobrá -lo em uma mesa 3D.
Segundo os pesquisadores, essa tabela compacta e ultra-light, em teoria, pode ser carregada opticamente e usada para explorar possíveis desvios da gravidade nutônia. Tais experimentos podem fornecer informações sobre segredos de astronomia associados a substâncias escuras – a única área na física em que observações experimentais ignoram constantemente as previsões teóricas atuais.
“A microfotônica 3D de alto desempenho não foi apresentada anteriormente”, disse Karmon. “Esta nova tecnologia traz a sílica Photonics para guiar e controlar a luz usando vidro na dimensão de trinta e três, abrindo uma nova possibilidade completa para dispositivos opt de alto desempenho e de desempenho unificado”.
Mais informações:
Mica Malhotra et al. Tical -head (2025). Dois: 10.1364/óptica .560597
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