Gli scienziati hanno creato la lente più sottile del mondo, un duemillesimo dello spessore di un capello umano, aprendo la porta a display flessibili per computer e una rivoluzione nelle fotocamere in miniatura.

Il ricercatore capo Dr Yuerui (Larry) Lu dell'Australian National University (ANU) ha affermato che la scoperta dipendeva dal notevole potenziale del cristallo di bisolfuro di molibdeno.

"Questo tipo di materiale è il candidato perfetto per futuri display flessibili, " ha detto il dottor Lu, capo del Laboratorio di Sistemi Nano-Elettro-Meccanici (NEMS) nella Scuola di Ingegneria dell'ANU.

"Saremo anche in grado di utilizzare array di micro lenti per imitare gli occhi composti degli insetti".

L'obiettivo da 6,3 nanometri eclissa i precedenti obiettivi piatti ultrasottili, realizzato con array di nano-barre d'oro spesse 50 nanometri, noto come metamateriale.

"Il bisolfuro di molibdeno è un cristallo straordinario, " ha detto il dottor Lu

"Sopravvive alle alte temperature, è un lubrificante, un buon semiconduttore e può emettere anche fotoni.

"La capacità di manipolare il flusso di luce su scala atomica apre una strada entusiasmante verso una miniaturizzazione senza precedenti dei componenti ottici e l'integrazione di funzionalità ottiche avanzate".

Il bisolfuro di molibdeno fa parte di una classe di materiali noti come vetri di calcogenuro che hanno caratteristiche elettroniche flessibili che li hanno resi popolari per i componenti ad alta tecnologia.

Il team del dottor Lu ha creato la lente da un cristallo di 6,3 nanometri di spessore - 9 strati atomici - che avevano staccato da un pezzo più grande di bisolfuro di molibdeno con del nastro adesivo.

Hanno quindi creato una lente con raggio di 10 micron, usando un fascio di ioni focalizzato per radere gli strati atomo per atomo, fino a quando non hanno avuto la forma a cupola della lente.

Il team ha scoperto che singoli strati di bisolfuro di molibdeno, 0,7 nanometri di spessore, aveva notevoli proprietà ottiche, che appare a un raggio di luce 50 volte più spesso, a 38 nanometri. Questa proprietà, nota come lunghezza del percorso ottico, determina la fase della luce e governa l'interferenza e la diffrazione della luce mentre si propaga.

"All'inizio non riuscivamo a immaginare perché il bisolfuro di molibdeno avesse proprietà così sorprendenti, " ha detto il dottor Lu.

Collaboratore Assistant Professor Zongfu Yu presso l'Università del Wisconsin, madison, ha sviluppato una simulazione e ha mostrato che la luce rimbalza avanti e indietro molte volte all'interno degli strati di cristallo ad alto indice di rifrazione prima di attraversarla.

indice di rifrazione del cristallo di bisolfuro di molibdeno, la proprietà che quantifica la forza dell'effetto di un materiale sulla luce, ha un valore alto di 5,5. Per confronto, diamante, il cui alto indice di rifrazione ne provoca lo scintillio, è solo 2,4, e l'indice di rifrazione dell'acqua è 1.3.

Questo studio è pubblicato sulla rivista seriale Nature Luce:scienza e applicazioni .