Tim Univerziteta u Varšavi razvio je submikroskopsku rešetku od MoSe2 debljine 42 nm koja može da zarobi infracrvenu svetlost — oko 2.000 puta tanje od ljudske dlake. Koristili su molekularnu zraku epitaksiju (MBE) i dizajn koji podržava bound state in the continuum (BIC) kako bi vezali fotone unutar materijala. Otkriće ima potencijal za primenu u optičkom računanju i ultra‑kompaktnim fotoničkim uređajima, ali je neophodno dodatno unapređenje proizvodnje.
Svetlost Zarobljena u Nano‑zamci: Rešetka Debela 42 nm — 2.000× Tanja od Dlake
An artistic view of the subwavelength grating made of layered molybdenum diselenide. (E. Pruszyńska-Karbownik/Faculty of Physics/University of Warsaw)
Istraživači sa Univerziteta u Varšavi uspeli su da zarobe snopove infracrvene svetlosti u ultra‑tanki sloj od samo 42 nm — što je oko 2.000 puta tanje od ljudske dlake. Eksperiment otvara put za izradu ekstremno kompaktnih fotoničkih uređaja i naprednih optičkih komponenti.
Kako su to uradili
Ključ je u materijalu i tačnoj geometriji rešetke. Tim je koristio slojeve molibden diselenida (MoSe2), supetanki materijal sa veoma visokim prelomnim indeksom, koji su uzgajali metodom atomske "štampe" poznatom kao molekularna zraka epitaksija (MBE). Nakon rasta, u listove su isklesane mikroskopske pruge sa razmacima manjim od talasne dužine infracrvenog zračenja (subtalasne rešetke), spremne da zadrže fotone.
The researchers engineered what's known as a bound state in the continuum. (Pruszyńska-Karbownik et al.,ACS Nano, 2026)
Da bi rešetka zaista zadržala svetlost, istraživači su iskoristili fizički fenomen nazvan bound state in the continuum (BIC) — stanje u kome su talasi svetlosti vezani u strukturi iako istovremeno mogu koegzistirati sa zračećim modovima koji odvajaju energiju.
„Iskoristili smo izuzetno visok prelomni indeks MoSe2 za inovativan dizajn i proizvodnju subtalasnih rešetki zasnovanih na MoSe2 koje podržavaju BIC,“ navode autori istraživanja.
Zašto je to važno
Ovaj poduhvat pokazuje da je moguće kontrolisati i zadržati infracrvenu svetlost u izuzetno malim zapreminama, što je ključno za razvoj optčkog računanja, ultrakompaktnih lasera, senzora i 2D fotoničkih površina (metasurface). Takvi uređaji bi mogli značajno smanjiti veličinu komponenti i povećati brzinu obrade podataka u odnosu na elektronska rešenja.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Izazovi i naredni koraci
Iako su rezultati obećavajući, proces proizvodnje još nije u potpunosti optimizovan. Autori navode da su neke nepravilnosti na listovima morali ukloniti blago poliranjem svilenim tkaninama, što ukazuje na potrebu za daljim unapređenjem i skaliranjem tehnike. MoSe2 pripada porodici tranzicionih metalnih dikalcogenida (TMD), pa se očekuje da će dalja optimizacija i adaptacija metoda proizvodnje omogućiti širu upotrebu ovakvih struktura.
Rad je objavljen u časopisu ACS Nano. Istraživanje predstavlja značajan korak ka praktičnim, ultra‑tanjim fotoničkim komponentama, ali sledeći koraci su poboljšanje proizvodnih procesa i testiranje dugovečnosti i pouzdanosti u realnim uslovima rada.
Pomozite nam da budemo bolji.
