Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben einen Diffusor auf der Basis von Silizium-Nanopartikeln entwickelt. Damit lassen sich Richtung, Farbe und Polarisation von Licht gezielt steuern. Mögliche Anwendungsbereiche sind den Experten nach transparente Bildschirme oder Augmented Reality. Details wurden in "Advanced Materials" publiziert.
Die Wissenschaftler haben die Partikel in einer ungeordneten, aber sorgfältig geplanten Weise verteilt. Die Nanopartikel sind 100 Mal dünner als ein menschliches Haar und wechselwirken mit bestimmten, einstellbaren Wellenlängen des Lichts. Richtung, Farbe und Polarisation von Licht lassen sich mit diesen Meta-Oberflächen gezielt steuern.
"Bemerkenswerterweise haben wir einen 'Sweet Spot' für die Unordnung gefunden, der zu einer perfekten Diffusion führt", so Also Rahimzadegan, KIT-Doktorand und einer der beiden Hauptautoren der Studie. "Wir haben Meta-Oberflächen-Diffusoren hergestellt, die, wenn man sie mit bloßem Auge betrachtet, aus allen Richtungen gleich hell erscheinen. Dies alles geschieht in einer Schicht mit einer Dicke von nur 0,2 Mikrometern", verdeutlicht Dennis Arslan, Doktorand an der Universität Jena und ebenfalls Hauptautor der Arbeit.
Die Diffusoren streuen Licht einer bestimmten Farbe und lassen andere Wellenlängen ungestört passieren. Diese Eigenschaft ist für wissenschaftliche Anwendungen nützlich, aber auch Konsumartikel wie transparente Bildschirme, die von beiden Seiten betrachtet werden können, holografische Projektoren oder Augmented-Reality-Headsets profitieren davon.
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