طوّر العلماء بمساعدة فيزياء الكم عدسة بسماكة 3 ذرات وهي أنحف العدسات التي صُنعت على الإطلاق. والغريب أن هذا الابتكار الجديد يسمح بنفاذ معظم أمواج الأشعة الضوئية وتلك ميزة قد يكون لها شأن كبير في مجال ألياف التواصل البصري وأدوات مثل نظارات الواقع المعززة.
صرّح باحثون في جامعة أمستردام في هولندا وجامعة ستانفورد في الولايات المتحدة الذين اخترعوا العدسة أن اختراعهم سيكون له دور في تقدّم الأبحاث المتعلقة بالعدسات من هذا النوع إضافةً إلى الأنظمة الإلكترونية المصغرة.
صرح جوريك فان دي غروب العالم في مجال النانو في جامعة أمستردام: «يمكن استخدام العدسة في تطبيقات لا يكون النظر فيها عبر العدسة متقطعًا، ولكن بالإمكان النقر على جزء صغير من الضوء لجمع المعلومات».
وقع التركيز على الموجات القادمة فضًلا عن استخدام أسطح شفافة منحنية لثني انعكاس الضوء باستخدام مجموعة من الحواف التي تحرف الضوء.
إن التقنية المعروفة باسم “عدسة فريسنال” أو “عدسة صفيحة المكان” اُستخدمت لقرون في صناعة عدسات نحيفة وخفيفة الوزن مثل المستخدمة في المنارات.
حفر فريق البحث حلقة محددة المركز في طبقة نحيفة في موصل جزئي يسمى ثاني كبريتيت التنغستن (WS2) لدفع عجلة التقنية إلى الأمام من الناحية الكمية؛ فعندما يمتص (WS2) الضوء فإن الإلكترون يتحرك بطريقة معينة تترك فجوة مثل جزيء بمفرده.
ويشكل الإلكترون والفجوة الخاصة به ما يسمى بالأكستون، وهو مستوى طاقة مقيّد لإلكترون أو فجوة في عازل، أو بتعبير آخر، علاقة إلكترون/فجوة مرتبطين بطاقة كولوم، أي أنها في شبه موصل، يتمتع بخصائص تساعد على تركيز قدرة كل أشعة الضوء بينما يسمح لإشعاعات ضوء أخرى بالنفاذ عبر الفجوة من دون تغيير.
إن حجم الحلقات والمسافة بينها يساعد العدسة على تركيز الضوء الأحمر من على بعد 1 ميليمتر.
وجد الفريق أن العدسة التي تعمل ضمن حرارة الغرفة تزداد قوة تركيزها وهي تعمل في درجات حرارة أكثر انخفاضًا.
وبعد ذلك يريد الباحثون إجراء اختبارات أكثر لمشاهدة الطريقة التي من الممكن التلاعب بها بالأكستون لتحسين قدرة العدسة وكفاءتها. وهناك دراسات أخرى تتضمن أغطية بصرية توضع على مواد أخرى على سبيل المثال، إضافةً إلى شحنات كهربائية متغيرة.
قال فان دي غروب: «إن الأكستون حساس للغاية تجاه كثافة الشحنة في المواد، ولذلك يمكننا تغيير مُعامل المادة بتطبيق جهد كهربائي».
اقرأ أيضًا:
اختراع عدسة ذاتية الإصلاح يمكنها إيقاف حوادث السيارات ذاتية القيادة
أعمدة الخلق كما لم نراها من قبل بعدسة تلسكوب جيمس ويب
ترجمة: خضر نعامة
تدقيق: بشير حمّادة
