I ricercatori della RMIT University e dell'Università di Adelaide hanno unito le forze per creare un dispositivo estensibile su nanoscala per manipolare la luce.

Il dispositivo manipola la luce a tal punto da poter filtrare colori specifici pur essendo trasparente e potrebbe essere utilizzato in futuro per realizzare lenti a contatto intelligenti.

Utilizzando la tecnologia, lenti ad alta tecnologia potrebbero un giorno filtrare radiazioni ottiche dannose senza interferire con la visione - o in una versione più avanzata, trasmettere dati e raccogliere informazioni vitali in tempo reale o persino mostrare informazioni come un display head-up.

La manipolazione della luce si basa sulla creazione di minuscoli cristalli artificiali chiamati "risuonatori dielettrici", che sono una frazione della lunghezza d'onda della luce - 100-200 nanometri, o oltre 500 volte più sottile di un capello umano.

La ricerca ha combinato l'esperienza dei ricercatori dell'Università di Adelaide nell'interazione della luce con i materiali artificiali con la scienza dei materiali e l'esperienza nella nanofabbricazione dell'Università RMIT.

Dottor Withawat Withayachumnankul, dalla Scuola di Ingegneria Elettrica ed Elettronica dell'Università di Adelaide, ha dichiarato:"La manipolazione della luce utilizzando questi cristalli artificiali utilizza un'ingegneria precisa.

"Con tecniche avanzate per controllare le proprietà delle superfici, possiamo controllare dinamicamente le loro proprietà di filtro, che ci consentono di creare potenzialmente dispositivi per comunicazioni ottiche ad alta velocità di trasmissione dati o lenti a contatto intelligenti.

"La sfida attuale è che i risonatori dielettrici funzionano solo per colori specifici, ma con la nostra superficie flessibile possiamo regolare il raggio di azione semplicemente allungandolo."

Professore Associato Madhu Bhaskaran, Co-Leader del Functional Materials and Microsystems Research Group presso RMIT, ha detto che i dispositivi sono stati realizzati su un materiale simile alla gomma utilizzato per le lenti a contatto.

"Incorporiamo cristalli di ossido di titanio controllati con precisione, un materiale che di solito si trova nella crema solare, in questi materiali morbidi e flessibili, " lei disse.

"Entrambi i materiali hanno dimostrato di essere biocompatibili, formando una piattaforma ideale per dispositivi ottici indossabili.

"Progettando la forma di questi materiali comuni, possiamo creare un dispositivo che cambia proprietà quando viene allungato. Questo modifica il modo in cui la luce interagisce e viaggia attraverso il dispositivo, che promette di realizzare lenti a contatto intelligenti e superfici elastiche che cambiano colore."

L'autore principale e ricercatore dell'RMIT, il dott. Philipp Gutruf, ha affermato che il principale ostacolo scientifico superato dal team è stato combinare il biossido di titanio lavorato ad alta temperatura con il materiale simile alla gomma, e il raggiungimento di caratteristiche su scala nanometrica.

"Con questa tecnologia, ora abbiamo la capacità di sviluppare componenti ottici indossabili leggeri che consentono anche la creazione di dispositivi futuristici come lenti a contatto intelligenti o fotocamere flessibili per smartphone ultrasottili, " disse Gutruf.

Il lavoro è stato pubblicato nella principale rivista di micro/nano-scienza ACS Nano .