Modello incorporato Zerogap (ZET). a) Schema schematico di fabbricazione di ZET. Dopo il quarto passaggio, gap a zero nanometri, o "zerops, ” si formano tra il primo e il secondo strato d'oro adiacenti. Sono collegati otticamente ed elettricamente, ma distinguibili in modo tale che l'applicazione delicata della tensione li separa facilmente e apre lo zerogap. Immagini al microscopio elettronico a scansione (SEM) e immagini a trasmissione ottica di ZET in condizioni b) flat ec) piegate (barra della scala:5 µm). d) Fotografia digitale di ZET fabbricata su un substrato in PET di 4 pollici di diametro. Credito:Istituto nazionale di scienza e tecnologia di Ulsan
Un gruppo di ricerca, guidato dal Professor Dai-Sik Kim nel Dipartimento di Fisica dell'UNIST ha sviluppato una nuova tecnica di predefinizione del modello di fessura su un substrato flessibile mediante una deposizione sequenziale di strati metallici che porta alla formazione di un "gap a zero nanometri", o uno 'zerogap, ' tra i modelli laterali adiacenti.
Queste lacune, secondo il gruppo di ricerca, prontamente aprirsi e recuperare con una leggera flessione e rilassamento del substrato flessibile, precisamente lungo i bordi dei pre-modelli di lunghezze centimetriche. Per di più, in uno schema prototipico di array di fenditure densamente impacchettati, queste lacune fungono da antenne ottenendo trasparenza per le polarizzazioni perpendicolari alla lunghezza della fessura quando sono aperte e spengono tutte le luci incidenti quando sono chiuse. Queste lacune sono anche completamente sintonizzabili e sanabili da larghezze di zero nanometri fino a diverse centinaia di nanometri, portando a una profondità di modulazione molto elevata durante molte volte di modulazioni ripetute, ha notato il gruppo di ricerca.
A differenza della maggior parte delle metasuperfici riconfigurabili, che soffrono di affaticamento e graduale calo delle prestazioni dopo ripetute operazioni, ZET è effettivamente privo di fatica e può essere facilmente utilizzato in applicazioni industriali in cui la durata del campione è cruciale. Infatti, quando il team di ricerca ha studiato la durabilità dei loro campioni ZET, hanno mostrato un miglioramento delle prestazioni nel tempo anche dopo 10, 000 cicli di allungamento/flessione ripetuti.
"Mentre abbiamo usato una serie di fenditure come sistema di test in questo studio, il metodo può essere facilmente esteso a qualsiasi tipo di pattern con anelli chiusi come aperture coassiali, risonatori ad anello, o scanalature, " ha osservato il gruppo di ricerca. "Così, la nostra tecnologia zerogap ha il potenziale per migliorare significativamente tutti i tipi di componenti ottici attivi e quindi trova numerose applicazioni nella schermatura delle onde elettromagnetiche, conversione di polarizzazione, e filtri attivi, nonché negli studi sul trasporto quantistico derivanti da profonde lacune sub-nanometriche."
