Zerogap inbäddad mall (ZET). a) Schematiskt diagram över tillverkning av ZET. Efter det fjärde steget, noll nanometer luckor, eller "nollsteg, ” bildas mellan angränsande första och andra lager av guld. De är optiskt och elektriskt anslutna, men särskiljbar så att försiktig applicering av stam lätt separerar dem och öppnar nollavståndet. Svepelektronmikroskopbilder (SEM) och optiska transmissionsbilder av ZET i b) plana och c) böjda förhållanden (skalastapel:5 µm). d) Digitalt fotografi av ZET tillverkat på ett 4-tums diameter PET-substrat. Kredit:Ulsan National Institute of Science and Technology
Ett forskarlag, ledd av professor Dai-Sik Kim vid institutionen för fysik vid UNIST har utvecklat en ny teknik för att fördefiniera sprickmönstret på ett flexibelt substrat genom en sekventiell avsättning av metalliska skikt som leder till en bildning av ett "noll-nanometer gap", eller ett nollsteg, ' mellan de intilliggande sidomönstren.
Dessa luckor, enligt forskargruppen, öppnas lätt och återhämtar sig med försiktig böjning och avslappning av det flexibla underlaget, exakt längs kanterna på förmönstren av centimeterlängder. Vidare, i ett prototypiskt mönster av tätt packade slitsarrayer, dessa luckor fungerar som antenner som uppnår transparens för polarisationer vinkelrät mot gapets längd när de öppnas och stänger av alla infallande ljus när de är stängda. Dessa luckor är också fullt inställbara och läkbara från bredder på noll nanometer till hela vägen upp till flera hundra nanometer, vilket leder till ett mycket högt moduleringsdjup genom många gånger av upprepade moduleringar, noterade forskargruppen.
Till skillnad från de flesta omkonfigurerbara metasytor, som lider av trötthet och gradvis försämrad prestationsförmåga efter upprepade operationer, ZET är effektivt utmattningsfritt och kan lätt användas i industriella applikationer där provets hållbarhet är avgörande. Verkligen, när forskargruppen undersökte hållbarheten hos sina ZET-prover, de uppvisade en förbättrad prestanda över tiden även efter 10, 000 upprepade sträcknings-/böjcykler.
"Medan vi använde en rad slitsar som ett testsystem i denna studie, metoden kan enkelt utökas till alla typer av mönster med slutna slingor såsom koaxiala öppningar, ringresonatorer, eller spår, " noterade forskargruppen. "Därför, vår zerogap-teknologi har potentialen att avsevärt förbättra alla typer av aktiva optiska komponenter och finner därför många tillämpningar inom elektromagnetisk vågskärmning, polarisationskonvertering, och aktiva filter såväl som i kvanttransportstudier som är resultatet av djupa subnanometer breda luckor."