Peneliti dari Chalmers University of Technology, Swedia, berhasil menemukan teknologi untuk membuat material sintetis yang dinamakan metasurfaces. Metasurfaces terdiri dari banyak nanopartikel yang saling berinteraksi satu sama lain dan dapat mengendalikan cahaya.
Temuan ini disebut bakal jadi titik baru perkembangan teknologi optik. Salah satunya membuat lensa kamera dan lensa smartphone jadi ribuan kali lebih tipis, serta dengan aplikasi potensial termasuk sel surya canggih, komputer, telekomunikasi, sensor, dan mikroskop. Lensa yang dikembangkan dengan teknologi metasurface ini terbuat dari bahan silikon sebanyak dua buah yang juga dapat disesuaikan, sehingga diameternya berubah supaya teknologi ini bisa mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke lensa dan gambar yang dihasilkan menjadi lebih fokus.
Selain tingkat ketebalan dari tiap silinder dalam lensa ini hanya enam ratus nanometer. Bayangkan betapa tipisnya lensa yang dihasilkan dengan tebal hanya 1.200 nanometer yang pastinya lebih tipis dari rambut manusia yang memiliki ketebalan 100rb nanometer.
"Perangkat yang dihasilkan (dengan metasurfaces) dapat menangkap cahaya seperti lensa kamera normal, tetapi (ukuran lensanya) ribuan kali lebih tipis. Dan juga fleksibel," kata Daniel Andrén, penulis utama riset penemuan itu dan sekaligus mahasiswa Doktoral di Departemen Fisika di Chalmers.
Metasurfaces adalah film sangat tipis dari "metamaterials, " rakitan yang mengandung fitur, pola atau elemen seperti antena kecil atau lapisan oksida bergantian yang memungkinkan kontrol cahaya yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dalam pengembangan selama sekitar 15 tahun, metamaterial berutang potensi yang tidak biasa untuk desain presisi pada skala nanometer.
Sirkuit nanophotonic optik mungkin memanfaatkan awan elektron yang disebut "plasmon permukaan" untuk memanipulasi dan mengontrol rute cahaya pada perangkat yang terlalu kecil untuk laser konvensional. Metasurfaces biasanya dibuat menggunakan litografi berkas elektron atau penggilingan berkas ion terfokus dan juga dapat dibuat dari bahan yang kompatibel dengan proses manufaktur semikonduktor dan proses industri yang ada.
Metasurfaces dapat memungkinkan perangkat "planar photonics" dan sakelar optik yang cukup kecil untuk diintegrasikan ke dalam chip komputer untuk pemrosesan informasi dan telekomunikasi, kata Alexader Kildishev, profesor riset teknik elektro dan komputer di Purdue University.
"Saya pikir kita cukup tahu pada titik ini sehingga kita secara realistis dapat mulai mengembangkan prototipe perangkat untuk beberapa aplikasi," katanya.
Janji metasurfaces dijelaskan dalam sebuah artikel yang muncul Jumat (15 Maret) di jurnal Science . Artikel ini ditulis bersama oleh Kildishev; Alexandra Boltasseva, asisten profesor teknik listrik dan komputer; dan Vladimir M. Shalaev, direktur ilmiah nanophotonics di Purdue's Birck Nanotechnology Center dan seorang profesor teknik elektro dan komputer terkemuka.