Устройство толщиной в 40 раз тоньше человеческого волоса преобразует инфракрасное излучение в видимый свет, уменьшая длину волны вдвое.
Физики из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) создали сверхтонкую металинзу из ниобата лития, которая одновременно фокусирует свет и изменяет его длину волны. Например, когда через устройство проходит инфракрасный луч с длиной волны 800 нм, на выходе получается видимое фиолетовое излучение длиной 400 нм.
Для создания металинзы ученые придумали способ обработки ниобата лития. Этот материал известен своими нелинейными оптическими свойствами, но отличается высокой твердостью и стабильностью.
«Раствор, содержащий прекурсоры кристаллов ниобата лития, можно штамповать, пока он находится в жидком состоянии», — объясняют соавторы работы свой метод. После нагревания до 600 °C материал приобретает необходимые кристаллические свойства.
Процесс производства (слева) и готовые формы металинзы (справа). Изображения: Talts ÜL, et al, Adv. Mat., 2025)
Готовая линза — плоское устройство с метаповерхностью, состоящей из наноструктур размером всего около 100 нм. Эти крошечные «пирамидки» перенаправляют и преломляют свет, позволяя значительно уменьшить размеры оптики по сравнению с традиционными стеклянными линзами.
Предложенный метод подходит для массового производства: форму для печати металинз можно использовать многократно, а сама технология значительно дешевле и быстрее по сравнению с существующими способами изготовления миниатюрных оптических компонентов.
Металинзы предлагают использовать как защитные элементы на банкнотах и ценных бумагах: наноструктуры слишком малы для видимого света, но обеспечивают надежную аутентификацию благодаря нелинейным свойствам материала. Кроме того, их можно применять в камерах смартфонов, чтобы создавать более компактные оптические системы.
Также металинзы предлагают использовать в инфракрасных детекторах: невидимое излучение получится визуализировать, преобразуя его в видимый свет, который фиксирует обычная камера.
