Una "pellicola" che piega la luce a piacere
26/04/2010, 12:04
L'indice di rifrazione negativo per luce polarizzata in qualsiasi modo e con un angolo di incidenza molto ampio rende il materaiale adatto all'applicazione nel campo delle celle solari
Un innovativo metamateriale dalla particolare struttura tridimensionale si è dimostrato in grado di manifestare un indice di rifrazione negativo, ossia di "piegare" la direzione della luce che incide su di essa in un modo "sbagliato", o meglio differente da quello che ci si aspetterebbe. A crearlo è stato un gruppo di ricerca del California Institute of Technology, che ne dà notizia in un articolo apparso su Nature Materials http://www.nature.com/nmat/journal/v9/n ... t2747.html.
Metamateriali dotati di indice di rifrazione negativi erano già stati ottenuti, ma questo nuovo prodotto è molto più semplice e al contempo più versatile di quelli finora messi a punto. Da un lato infatti richiede un solo strato funzionale e dall'altro è in grado di esibire le proprie caratteristiche per luce polarizzata in qualsiasi modo, con un angolo di incidenza molto ampio e coprendo anche la parte blu dello spettro visibile. "Si tratta quindi del primo metamateriale a indice negativo in grado di operare nelle frequenze del visibile", ha osservato Stanley Burgos, che ha preso parte alla ricerca.
"La fonte della risposta a indice negativo è fondamentalmente differente da quella dei materiali precedenti"; continua Burgos: mentre i precedenti tentativi di ottenere un indice negativo utilizzavano una serie di strati di 'elementi risonanti' per rifrangere la luce in modi inusuali, questo è composto da un singolo strato di argento permeato da elementi a guida d'onda plasmonici accoppiati".
"Dal punto di vista delle applicazioni - osserva Harry Atwater , che ha diretto la ricerca - è molto importante che la risposta del materiale non sia sensibile né all'angolo d'incidenza, né alla polarizzazione. Per fare un esempio, una normale lente di cristallo è in grado di accettare e mettere a fuoco la luce proveniente da un ampia gamma di angoli d'incidenza, indipendentemente dalla polarizzazione. Detto in altri termini, la sua risposta deve essere quasi isotropa. Il nostro metamateriale ha la stessa capacità in termini di risposta alla luce incidente."
Questa proprietà lo rende particolarmente adatto all'applicazione nel campo delle celle solari: "Il fatto che il nostro metamateriale sia 'sintonizzabile' significa che possiamo calibrare il suo indice di risposta per farlo corrispondere meglio allo spettro solare, e aprire la strada allo sviluppo di metamateriali ad angolo e banda larghi per aumentare la raccolta di luce nelle celle solari".
Fonte: http://lescienze.espresso.repubblica.it ... re/1343005
Un innovativo metamateriale dalla particolare struttura tridimensionale si è dimostrato in grado di manifestare un indice di rifrazione negativo, ossia di "piegare" la direzione della luce che incide su di essa in un modo "sbagliato", o meglio differente da quello che ci si aspetterebbe. A crearlo è stato un gruppo di ricerca del California Institute of Technology, che ne dà notizia in un articolo apparso su Nature Materials http://www.nature.com/nmat/journal/v9/n ... t2747.html.
Metamateriali dotati di indice di rifrazione negativi erano già stati ottenuti, ma questo nuovo prodotto è molto più semplice e al contempo più versatile di quelli finora messi a punto. Da un lato infatti richiede un solo strato funzionale e dall'altro è in grado di esibire le proprie caratteristiche per luce polarizzata in qualsiasi modo, con un angolo di incidenza molto ampio e coprendo anche la parte blu dello spettro visibile. "Si tratta quindi del primo metamateriale a indice negativo in grado di operare nelle frequenze del visibile", ha osservato Stanley Burgos, che ha preso parte alla ricerca.
"La fonte della risposta a indice negativo è fondamentalmente differente da quella dei materiali precedenti"; continua Burgos: mentre i precedenti tentativi di ottenere un indice negativo utilizzavano una serie di strati di 'elementi risonanti' per rifrangere la luce in modi inusuali, questo è composto da un singolo strato di argento permeato da elementi a guida d'onda plasmonici accoppiati".
"Dal punto di vista delle applicazioni - osserva Harry Atwater , che ha diretto la ricerca - è molto importante che la risposta del materiale non sia sensibile né all'angolo d'incidenza, né alla polarizzazione. Per fare un esempio, una normale lente di cristallo è in grado di accettare e mettere a fuoco la luce proveniente da un ampia gamma di angoli d'incidenza, indipendentemente dalla polarizzazione. Detto in altri termini, la sua risposta deve essere quasi isotropa. Il nostro metamateriale ha la stessa capacità in termini di risposta alla luce incidente."
Questa proprietà lo rende particolarmente adatto all'applicazione nel campo delle celle solari: "Il fatto che il nostro metamateriale sia 'sintonizzabile' significa che possiamo calibrare il suo indice di risposta per farlo corrispondere meglio allo spettro solare, e aprire la strada allo sviluppo di metamateriali ad angolo e banda larghi per aumentare la raccolta di luce nelle celle solari".
Fonte: http://lescienze.espresso.repubblica.it ... re/1343005