Επαναστατική τεχνολογία φίλτρων από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας: Φως χωρίς όρια!

Επαναστατική τεχνολογία φίλτρων από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας: Φως χωρίς όρια!

Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Κολωνίας σημείωσε αξιοσημείωτη πρόοδο στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών οπτικών φίλτρων, υποστηριζόμενη από επιχορήγηση 1,1 εκατομμυρίου ευρώ από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Οικονομικών Υποθέσεων και Προστασίας του Κλίματος (BMWK) ως μέρος του προγράμματος EXIST-FT. Το έργο, γνωστό ως PoLightFilters, στοχεύει στη δημιουργία μιας πρωτοποριακής τεχνολογίας φιλτραρίσματος φωτός που μειώνει σημαντικά τον οπτικό θόρυβο, ανοίγοντας νέες εφαρμογές στη φωτονική, την ανίχνευση, την οπτική απεικόνιση και την τεχνολογία απεικόνισης. Επικεφαλής της ομάδας είναι ο Δρ Florian Le Roux, ο Dr. Andreas Mischok, BSc. Η Elena von der Heyden και η καθηγήτρια Malte Gather, η οποία είναι και η επιστημονική διευθύντρια του έργου. uni-koeln.de αναφέρει ότι τα αποτελέσματα έχουν ήδη δημοσιευτεί στο φημισμένο περιοδικό «Nature Communications».

Τα οπτικά φίλτρα είναι κρίσιμα σε πολλές εφαρμογές, αλλά τα περισσότερα παραδοσιακά φίλτρα υποφέρουν από μειωμένη απόδοση όταν το φως τα χτυπά από διαφορετικές γωνίες. Η καινοτόμος τεχνολογία φίλτρων της PoLightFilters ξεπερνά αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας κβαντομηχανικές αλληλεπιδράσεις, πιο συγκεκριμένα μέσω της ισχυρής σύζευξης του φωτός με τις ηλεκτρονικά διεγερμένες καταστάσεις σε λεπτά οργανικά στρώματα. Αυτή η προσέγγιση οδηγεί σε βελτιωμένη γωνιακή σταθερότητα, η οποία είναι ιδιαίτερα πλεονεκτική για εφαρμογές στη μικροσκοπία φθορισμού και αισθητήρες όπως τα συστήματα LiDAR.

Νέες τεχνολογίες και εφαρμογές

Τα νέα φίλτρα polariton λεπτής μεμβράνης επιδεικνύουν αξιοσημείωτες ιδιότητες. Συγκεκριμένα, σε ακραίες γωνίες θέασης άνω των 80°, παρουσιάζουν φασματική μετατόπιση μικρότερη από 15 nm και επιτυγχάνουν μέγιστες τιμές μετάδοσης έως και 98 τοις εκατό. Αυτές οι ιδιότητες θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά την ακρίβεια, την εμβέλεια και την ταχύτητα ανάγνωσης των οπτικών αισθητήρων, επιτρέποντας έτσι την εξοικονόμηση κόστους στις εργασίες παρακολούθησης της παραγωγής. portal.uni-koeln.de περιγράφει τους διάφορους τομείς εφαρμογής, που κυμαίνονται από υπερφασματική απεικόνιση έως συμπαγείς οπτικούς αισθητήρες και μικροοπτικά.

Είναι σημαντικό ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές βιοϊατρικής έρευνας. Η ομάδα μιλά για μελλοντικές εργασίες που θα επικεντρωθούν στη βελτιστοποίηση των μεθόδων κατασκευής και στη βελτίωση του υπάρχοντος λογισμικού για ημιαυτόματη σχεδίαση των φίλτρων. Τα φίλτρα polariton προορίζονται επίσης να χρησιμεύσουν ως μοντέλο για μελλοντικές εφαρμογές και να συμβάλουν στη βελτιστοποίηση των σύγχρονων οπτικών συστημάτων. aeemobility.de υπογραμμίζει ότι αυτή η τεχνολογική πρόοδος έχει τη δυνατότητα να λειτουργήσει ως ακρογωνιαίος λίθος για την επόμενη γενιά οπτικών συσκευών, τόσο από επιστημονική όσο και από εμπορική άποψη.

Ο συνδυασμός καινοτόμων υλικών και δημιουργικού σχεδιασμού αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζεται το φως στα οπτικά συστήματα. Η μελλοντική έρευνα θα επικεντρωθεί στην ενσωμάτωση των νέων φίλτρων σε αισθητήρες όπως το LiDAR και οι τεχνολογίες οθόνης, που θα μπορούσαν να αυξήσουν σημαντικά τη λειτουργικότητα και την αποτελεσματικότητα των οπτικών συστημάτων.