Litimumniobaattia piin kaveriksi

Alan johtavien tutkijoiden mukaan litiumniobaatista valmistetut superohuet sirut ohittavat piisirut valoon perustuvissa teknologioissa ja potentiaaliset sovellukset vaihtelevat kypsyvien hedelmien etähavainnosta kuussa tapahtuvaan navigointiin.

tutkijoiden mukaan keinotekoinen kide tarjoaa näille teknologioille vaihtoehdon erinomaisen suorituskyvyn ja uusimpien kehittyneiden valmistustapojen ansiosta.

RMIT-yliopiston professori Arnan Mitchell ja Adelaiden yliopiston tohtori Andy Boes johtivat tämän kansainvälisen asiantuntijaryhmän arvioimaan litiumniobaatin ominaisuuksia ja mahdollisia sovelluksia Science -lehdessä.

Mitchellin mukaan havaitsemalla pieniä muutoksia laservalossa litiumniobaattisirua voidaan käyttää mittaamaan liikettä ilman ulkoisia signaaleja.

"Tämä ei ole tieteisfiktiota - tätä keinotekoista kidettä käytetään monien jännittävien sovellusten kehittämiseen. Ja kilpailu tämän monipuolisen teknologian potentiaalin hyödyntämisestä kiihtyy", sanoi Mitchell, Integrated Photonics and Applications Centren johtaja.

Hän sanoi, että vaikka kuun navigointilaite on vielä kehitysvaiheessa, litiumniobaattisirutekniikka oli "riittävän kypsä käytettäväksi avaruussovelluksissa".

"Litiumniobaattisirujemme teknologia on myös riittävän joustava, jotta se voidaan nopeasti mukauttaa melkein kaikkiin valoa käyttäviin sovelluksiin", Mitchell sanoi.

"Olemme nyt keskittyneet navigointiin, mutta samaa tekniikkaa voitaisiin käyttää myös Kuun internetin ja maan internetin yhdistämiseen."

"Litiumniobaatilla on uusia käyttötarkoituksia fotoniikan – valon tieteen ja teknologian – alalla, koska toisin kuin muut materiaalit, se voi tuottaa ja manipuloida sähkömagneettisia aaltoja koko valon spektrillä, mikroaalto- ja UV-taajuuksilla", hän sanoi.

”Pii oli valittu materiaali elektroniikkapiireihin, mutta sen rajoitukset ovat tulleet yhä selvemmiksi fotoniikassa.

"Litiumniobaatti on tullut takaisin muotiin ylivoimaisten ominaisuuksiensa ansiosta, ja valmistuksen edistyminen tarkoittaa, että se on nyt helposti saatavilla ohuina kalvoina puolijohdekiekoilla."

Puolijohdekiekolle asetetaan ohut kerros litiumniobaattia ja siihen tuotetaan fotonisia piirejä, jotka räätälöidään sirun käyttötarkoituksen mukaan. Kynnen kokoinen siru voi sisältää satoja erilaisia piirejä", Boes sanoi.

Tämän tekniikan avulla voidaan myös havaita hedelmien kypsyys etänä.

"Kypsän hedelmän lähettämä kaasu absorboituu valossa spektrin keski-infrapunaosassa. Tarhassa leijuva drone välittäisi valoa toiseen, joka aistii, missä määrin valo imeytyy ja milloin hedelmät ovat valmiita korjuuseen. Mikrosiruteknologiamme on paljon nykyistä tekniikkaa pienempi, halvempi ja tarkempi, ja sitä voidaan käyttää hyvin pienissä droneissa, jotka eivät vahingoita hedelmäpuita." Mitchell sanoi.

Aiheesta aiemmin:

Kvanttivalon värin muuttaminen sirulla