“Eines der Hauptprobleme war Masse und Gewicht”, sagte Gary Bradski, Cheftechnologe bei OpenCV.ai, einem Entwickler frei verfügbarer Bildverarbeitungssoftware. “Ich meine, wie viel Gewicht kann deine Nase halten?”
Die Leichtigkeit ist ein Vorteil von Metalenz, das ultradünne Linsen aus zweidimensionalem Silizium demonstriert hat, die mit ultradünnen transparenten Strukturen strukturiert sind, die jeweils kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind. Die Herstellung der Linse wie integrierte Schaltkreise bietet jedoch andere wichtige Vorteile.
“Eines der leistungsstärksten Dinge, die Sie von Metamaterialien oder Metaoberflächen erhalten, ist die Fähigkeit, die Komplexität eines Systems wirklich zu reduzieren und gleichzeitig die Gesamtleistung zu verbessern”, sagte Devlin. “Medizinische oder wissenschaftliche Anwendungen, die in Labors eingesperrt wurden, weil sie wirklich groß, sperrig und teuer sind, werden jetzt zu einem Preis in einem Formfaktor angeboten, den Sie in das Telefon jeder einzelnen Person einfügen können.”
Eine frühe Möglichkeit wird darin bestehen, es möglich zu machen, Sensoren direkt hinter Smartphone-Displays zu platzieren, um die gesamte Oberfläche eines Telefons nutzen zu können. Es wird auch die Sensoren für „strukturiertes Licht“ vereinfachen, die Muster von Punkten projizieren, die zur Gesichtserkennung verwendet werden.
Das stärkste Merkmal der Mikroelektronik war die Fähigkeit, Schaltkreise zu verkleinern, wodurch sie über viele Jahrzehnte schneller, leistungsfähiger und kostengünstiger wurden. In ähnlicher Weise werden Metamaterialien die Art und Weise verändern, wie Designer Lichtstrahlen nutzen.
Zum Beispiel haben Wissenschaftler, die ein fortschrittliches Millimeter-Teleskop fertigstellen, das nächstes Jahr am Simons-Observatorium in Chile installiert werden soll, Metamaterialien für die Fliesen verwendet, die das Innere des Teleskops beschichten, um praktisch das gesamte Streulicht einzufangen. Photonen, die auf der Oberfläche der Kacheln landen, werden von einer Oberfläche ultrakleiner konischer Strukturen eingefangen, sagte Mark Devlin (keine Beziehung zum Metalenz-Gründer), Professor für Astronomie und Astrophysik an der University of Pennsylvania, der das Design der Fliesen leitet Teleskop.
“Die Fliesen sind leicht, billig, einfach zu installieren”, sagte er, “und sie fallen nicht ab.”