Una nuova ricerca innovativa condotta dall'Università di Exeter ha dimostrato come le straordinarie proprietà del grafene possano essere sfruttate per creare strutture artificiali che possono essere utilizzate per controllare e manipolare le radiazioni elettromagnetiche su un'ampia gamma di lunghezze d'onda.

Un team di scienziati internazionali, guidato dal professor Geoff Nash dell'Università di Exeter, hanno progettato una nuova straordinaria struttura ibrida, o metamateriale, che possiede caratteristiche specifiche che non si trovano nei materiali naturali.

Il team collaborativo ha combinato nano-nastri di grafene, in cui gli elettroni sono in grado di oscillare avanti e indietro, insieme a un tipo di antenna chiamato risonatore ad anello diviso.

Un'attenta progettazione di questi due elementi porta ad un sistema che interagisce fortemente con la radiazione elettromagnetica. In questi esperimenti il ​​team ha utilizzato luce con lunghezze d'onda molto lunghe, ben oltre ciò che l'occhio umano può vedere, per dimostrare che queste nuove strutture possono essere utilizzate come una sorta di interruttore ottico per interrompere, e accendi e spegni, un raggio di questa luce molto rapidamente.

La ricerca collaborativa internazionale, tra cui esperti dell'Università di Exeter, Inghilterra, e squadre guidate dal dottor Sergey Mikhailov presso l'Università di Augusta, Germania, e il professor Jérôme Faist all'ETH di Zurigo, è pubblicato su prestigiose riviste scientifiche, Comunicazioni sulla natura .

Professor Geoff Nash, del Dipartimento di Ingegneria dell'Università di Exeter ha dichiarato:"In questi nuovi risultati dimostriamo un nuovo tipo di struttura che può essere utilizzata non solo come un entusiasmante banco di prova per esplorare la nuova scienza sottostante, ma che potrebbe costituire la base di una serie di componenti tecnologicamente importanti".

La ricerca è stata condotta nell'ambito del progetto aperto EU FET GOSFEL, che mira a sviluppare una sorgente laser completamente nuova per applicazioni come il rilevamento di gas. Il professor Nash attualmente detiene anche un EPSRC in Frontier Manufacturing.

Professor Nash, che è anche Direttore delle Scienze Naturali a Exeter ha aggiunto:"Una delle caratteristiche chiave della nostra struttura è che ha l'effetto di focalizzare la radiazione elettromagnetica in un'area molto più piccola della sua lunghezza d'onda. Ciò potrebbe potenzialmente portare a nuovi modi di intraprendere -spettroscopia ad alta risoluzione di, Per esempio, biomolecole. Lavorando con i colleghi di Biosciences stiamo già iniziando a esplorare alcuni di questi effetti, con studenti del nostro innovativo programma interdisciplinare di Scienze Naturali, e laureati presso l'Exeter EPSRC Center for Doctoral Training in Metamaterials."