Optiska linser som kan se funktioner som är mindre än ljusets våglängd kan inte tillverkas av konventionella material. För att skapa ”hyperlinser” som kan ta ultrakarpa bilder krävs både designmaterial (det vill säga metamaterial) och innovativ optik som ska utvecklas. Nuvarande metoder för att tillverka sådana syntetiska metamaterial är komplicerade och innefattar montering av artificiella celler och mönsterprocesser. Forskare ville ha en enklare, billigare sätt och Texas A&M uppfann det. Deras nya enstegsmetod styr självmonteringen av metalliska guldpelare till en speciell oxid med hjälp av pulserad laseravsättning.

Superskarpa bilder och biologiska sensorer kräver förändring av hur material reagerar med ljus. Material som skapats av den nya metoden ger ett spännande alternativ. Forskare kan nu styra och förbättra det optiska svaret genom att kontrollera materialegenskaperna i nanometer skala. Sådana material öppnar oöverträffade möjligheter för att utveckla ljusinteraktiva fotoniska enheter för mantel och superupplöst avbildning.

Forskare demonstrerade en självmonteringsmetod för att tillverka nanoskala metamaterial som är byggda på vertikalt inriktade ledande metalliska guldnanopilar som är inbäddade i oxid, såsom bariumtitanoxidmatriser med hjälp av en ett-stegs deponeringsmetod. Sådana nanokompositer tillåter kontroll av densiteten, storlek, och inriktning av metalliska guldnanopilar. Med andra ord, nyckelkännetecknet för sådana nanokomposit tunna filmer är deras anisotropa och i stort sett avstämbara optiska egenskaper på grund av de kontrollerbara mikrostrukturerna i kompositen.

Optiska spektroskopimätningar som stöds av teoretiska simuleringar avslöjar filmens starka breda absorptionsegenskaper. Teamets resultat illustrerar att det finns många fördelar med vertikalt inriktad metalloxid-nanokomposit vid tillverkning av stora och nya nanoskala fotoniska material som metamaterial för superlinser, biologisk avkänning, subvåglängdsavbildning, tillslagsanordningar, och mer.