Chirale Materialien für Displays der Zukunft
Neue Filme verfügen dank Verfahren der Cornell University über starke Licht-Materie-Reaktion
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DNA: natürliche chirale Struktur als technologische Vorlage (Foto: pixabay.com, Shadab_Asg) |
Ithaca (pte004/03.02.2025/06:15)
Forscher der Cornell University um Richard D. Robinson und Thomas Ugras haben ein neues Verfahren zur Umwandlung symmetrischer Partikel von Halbleitern in verdrehte Spiralstrukturen oder chirale Materialien entwickelt. So entstehen Filme mit außerordentlichen lichtbeugenden Eigenschaften. Die in "Science" vorgestellte Entdeckung könnte jene Technologien revolutionieren, die auf der Kontrolle der Polarisation des Lichts beruhen. Dazu gehören Displays, Sensoren und optische Kommunikationsgeräte.
Höchstempfindliche Filme
Chirale Materialien sind von besonderer Bedeutung. Bisher stellte ihre Herstellung jedoch eine große Herausforderung dar. Das Team hat seinen Fokus auf den Cluster aus Cadmium basierenden Halbleiterverbindungen gelegt. Dafür ist eine spezielle Evaporation eingesetzt worden, um homochirale Domänen mit einer Größe von mehreren Quadratmillimetern herzustellen.
Diese Filme verfügen über eine außerordentlich starke Licht-Materie-Reaktion, die bisher bekannte Werte um fast zwei Größenordnungen übertrifft. Laut Ugras macht das neue Verfahren diese Filme für zirkular und linear polarisiertes Licht sehr empfindlich. Damit verbessert sich auch ihre Funktionalität als Metamaterial ähnliche optischer Sensoren.
Technologien revolutionieren
Das neue Verfahren könnte daher Technologien revolutionieren, die auf der Kontrolle der Lichtpolarisation beruhen. Dazu gehören holografische 3D-Displays, Quantencomputing bei Raumtemperatur, Ultra-Low-Power-Geräte und Methoden, die den Blutzucker nichtinvasiv analysieren können. Zudem ergeben sich Einblicke in die Bildung von natürlichen chiralen Strukturen wie der DNA und damit wissenschaftliche Fortschritte in der Biologie und Nanotechnologie.
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