Il grafene ha molte proprietà; è ad es. un ottimo conduttore. Ma non assorbe molto bene la luce. Per rimediare a questo aspetto limitante di quello che è un materiale altrimenti sorprendente, i fisici ricorrono all'incorporamento di un foglio di grafene in un cristallo fotonico piatto, che è eccellente per controllare il flusso di luce. La combinazione conferisce al grafene capacità di assorbimento della luce sostanzialmente migliorate. In un nuovo studio pubblicato su EPJ SI , Arezou Rashidi e Abdolrahman Namdar dell'Università di Tabriz, L'Iran dimostra che, alterando la temperatura in una tale struttura a cavità ibrida, possono sintonizzare la sua capacità di assorbimento ottico. Spiegano che sono l'espansione termica e gli effetti termo-ottici che conferiscono al grafene queste caratteristiche ottiche. Le potenziali applicazioni includono sensori di luce, laser ultraveloci, e sistemi in grado di modulare i fasci ottici in ingresso.

Gli autori studiano l'assorbimento della luce del materiale in funzione della temperatura, il potenziale energetico chimico, la polarizzazione della luce e i suoi angoli di incidenza. Fare così, usano un metodo di modellazione chiamato metodo della matrice di trasferimento. Scoprono che per la normale incidenza della luce, c'è un maggiore assorbimento a temperatura ambiente, mentre il picco di assorbimento si sposta verso il rosso all'aumentare della temperatura.

Quando la luce entra in un angolo, gli autori mostrano che i picchi di assorbimento sono sensibili agli angoli di incidenza così come allo stato di polarizzazione della luce. Trovano anche che aumentando l'angolo di incidenza, la lunghezza d'onda di picco viene spostata verso il blu.

Concludono che la lunghezza d'onda di picco può essere controllata variando la temperatura o l'angolo di incidenza, così come il potenziale energetico chimico del grafene. Ciò dimostra che ci sono una serie di funzioni sintonizzabili che potrebbero essere sfruttate per la progettazione di nanodispositivi a base di grafene, come assorbitori e sensori sensibili alla temperatura.