ENGINEERINGNET.BE - Geïnspireerd door vlindervleugels slaagden de VUB-onderzoekers erin om fotonische kristallen te ontdekken die nieuwe eigenschappen geven aan lichtgolven.
Deze doorbraak biedt perspectieven voor heel wat technologische toepassingen, waarbij de productie van optische componenten nu eenvoudiger en goedkoper wordt.
Zo kunnen computers dankzij de kristallen sneller gegevens uitwisselen en zijn ze beter gewapend tegen de exponentiële groei van data. Dit onderzoek heeft ook impact op de behandeling van kanker omdat men dankzij de fotonische kristallen bepaalde kankercellen veel sneller kan opsporen.
Prof. Dr. Ir. Thomas Geernaert, B-PHOT: “De fotonische kristallen in de natuur, zoals in de vleugels van sommige vlinders, bevatten geen kleurstof maar hebben toch een kleur. Dat komt door een heel fijn patroon in het materiaal, dat bijvoorbeeld blauw licht reflecteert en andere kleuren doorlaat. Eigenlijk is die vleugel grijs, maar door dat patroon krijg je een kleureffect. Dit inzicht inspireerde ons bij ons onderzoek.”
Al tientallen jaren probeert men ultrakleine transparante fotonische kristallen na te maken. Het ontwikkelen van kristallen met zo’n fijn patroon vereist echter zeer geavanceerde en dure apparatuur. De ontdekking van grotere fotonische kristallen, die ook licht doorlaten is dan ook een ware doorbraak.
Geernaert: “Op basis van theoretische modellen, computersimulaties en experimenten kunnen we nu grotere kristallen eenvoudiger, sneller en goedkoper produceren, met behoud van de transparante eigenschappen. Door deze doorbraak kan nieuwe technologie ontwikkeld worden voor onder meer medische analyse en data technologie.”
De unieke eigenschappen van de fotonische kristallen bieden nieuwe mogelijkheden om licht te controleren, te richten en te manipuleren. Met nieuwe sensoren kan men kankercellen veel sneller opsporen in het bloed.
In computers kunnen de kristallen dan weer in optische verbindingen worden gebruikt, om data veel sneller uit te wisselen. Ook de krachtige fijne lichtbundel van laserstralen kan worden verbeterd met deze kristallen, om zeer nauwkeurig metaal en andere materialen uit te snijden, of om poeders te smelten bij het 3D-printen van metaal.
(foto's: B-PHOT)
Deze doorbraak realiseerde B-PHOT in samenwerking met Universiteit van Mons en Leibniz Institute of Photonic Technology in Duitsland.
