Команда российских ученых воспроизвела природную дифракционную решетку диатомовой водоросли в увеличенном масштабе. Делимся деталями эксперимента и перспективами создания компактных оптических элементов.
Ученые из Сколтеха совместно с коллегами из Курчатовского института, ИОФ РАН и ИФТТ РАН провели уникальный эксперимент. Они создали увеличенную в тысячи раз копию панциря микроскопической диатомовой водоросли и подтвердили с ее помощью оптический эффект, который ранее был лишь предсказан теоретически, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Диатомовые водоросли обладают сложным трехмерным панцирем, который работает как природная дифракционная решетка. Эволюция оптимизировала его архитектуру так, чтобы фокусировать солнечный свет под водой, используя явление, известное как эффект Тальбота. Исследователи решили перенести этот природный механизм в перспективный терагерцовый (ТГц) диапазон излучения. Поскольку волны этого диапазона гораздо длиннее видимого света, ученым пришлось пропорционально увеличить геометрию панциря примерно в 2000 раз. Это позволило наблюдать тот же физический эффект, но уже в радиочастотном спектре, более удобном для экспериментов.
Главной задачей стала физическая реализация такой сложной формы. Чтобы воспроизвести многослойную сеть отверстий природного оригинала, команде потребовалось объединить сотни снимков со сканирующего электронного и атомно-силового микроскопов. Итоговую модель напечатали на LCD-принтере из фотополимерной смолы.
Источник: hi-tech.mail.ru