(Phys.org) – Ett internationellt forskarlag ledd av David Smith från Duke University har skapat en ny typ av ljusabsorberande material som är mycket billigare att tillverka än konventionella metoder. De beskriver sitt polymerbelagda guldbasmaterial pudat med små kuber av silver i sin tidning publicerad i tidskriften Natur .

Förmågan att absorbera ljus är en användbar egenskap i många fotoniska tillämpningar – att kunna göra det helt och hållet värderas ännu mer. Metamaterial (de som inte finns i naturen) som gör det tillverkas för närvarande med litografi, vilket är både kostsamt och tidskrävande, begränsa vilka typer av applikationer som de kan användas för. Med utvecklingen av ett nytt metamaterial av forskargruppen, det kan ändras.

För att göra det nya materialet placerade forskarna en mycket tunn bit guld ovanpå en bit platt glas och doppade den sedan i en polymerlösning för att skapa ett polymerskikt över guldet bara några nanometer tjockt. Nästa, de skär en bit silver i mycket små kuber, var och en bara 74 nanometer bred och slängde dem slumpmässigt på det polymerbelagda guldet. Och det var allt som behövdes.

Inställningen fungerar eftersom när ljus med en viss våglängd träffar en av kuberna, dess elektroner blir upphetsade och börjar svänga med elektronerna i guldet under. Forskarna tror att den resulterande Plasmon-resonansen mellan de två metallerna gör att ljus fastnar i polymermaterialet. På grund av det, tjockleken på polymeren är avgörande för att definiera vilken våglängd av ljus som kommer att fångas. Genom att skapa en bas med en mängd plattformar med olika tjocklekar, det blir möjligt att absorbera allt ljus som kommer till en enda enhet.

Vid testning av det nya materialet, teamet säger att det fungerar lika bra som material gjorda av etsning, men kostar mycket mindre att producera. På grund av det, de lägger till, det blir möjligt att bygga större och en mer mångsidig grupp av fotoniska enheter. Ett problem kvar i systemet – hur man tillverkar silverkuberna så att de är nästan perfekt skurna och alla av exakt samma storlek.

Nästa steg för teamet är att titta på andra material som kan användas istället för polymeren för applikationer som kräver värmebeständighet.

© 2012 Phys.org