Ricercatori stampano in 3D eliche chirali per ottica a teraherzi
Un gruppo del Laboratorio Nazionale Lawrence Livermore (LLNL) ha conseguido produrre strutture elicoidali complesse usando fabbricazione additiva. Questi metamateriali chirali possono dirigere e modificare la radiazione nella banda dei teraherzi, un risultato che facilita la progettazione di componenti ottici su misura per un range spettrale complicato da gestire. 🌀
Precisione microscopica con proiezione di luce digitale
La tecnica centrale è la stereolitografia per proiezione di luce digitale (DLP). Con questo metodo, i ricercatori polimerizzano un fotopolimero sensibile strato per strato, guidati da un design digitale. Questo controllo preciso permette di ottenere la geometria e l'orientamento esatti che richiedono le microelichette per interagire con le onde teraherziane in modi specifici, una libertà che i processi di fabbricazione convenzionali non offrono.
Vantaggi chiave della fabbricazione additiva:- Permette di creare geometrie elicoidali complesse e intricate.
- Offre un controllo senza precedenti sull'orientamento e sulla dimensione delle strutture.
- Accelera il processo di produzione di prototipi e dispositivi finali.
La stampa 3D permette di produrre questi dispositivi in modo più rapido e con design più complessi di prima.
Applicazioni pratiche in tecnologie di frontiera
Questi metamateriali stampati in 3D sono ideali per fabbricare componenti ottici attivi nel range dei teraherzi, come polarizzatori, isolatori o modulatori. La radiazione teraherziana si usa in campi dove altre frequenze sono invasive o lente, aprendo un ventaglio di usi pratici.
Campi di applicazione diretta:- Immagini mediche: Per scansionare in modo sicuro senza radiazioni ionizzanti.
- Comunicazioni: Rende possibile trasmettere dati a velocità estremamente elevate.
- Rilevazione spettroscopica: In sensori che identificano materiali dalla loro firma spettrale.
Il futuro ha la forma di elica
Questo avanzamento dimostra come la stampa 3D ad alta precisione possa risolvere problemi in fotonic a e ottica avanzata. Potendo fabbricare strutture chirali su misura, si spiana la strada per una nuova generazione di dispositivi compatti ed efficienti che manipolano uno spettro elettromagnetico molto utile ma difficile da dominare. Il "giro" letterale di queste eliche stampate sta rivoluzionando il controllo di onde invisibili. ⚡