Cercetătorii de la Centrul de Cercetare a Tehnologiilor Emergente XPANCEO, în colaborare cu laureatul Nobel Prof. Konstantin Novoselov, au descoperit că semiconductorul van der Waals cristalin arsenic trisulfid (As2S3) prezintă un efect fotorefractiv remarcabil de puternic. Aceasta înseamnă că lumina ultravioletă de intensitate scăzută îi poate modifica permanent indicele de refracție - cu până la Δn ≈ 0,3, o schimbare care depășește cele din materialele clasice precum BaTiO3 sau LiNbO3 - fără a fi nevoie de camere sterile scumpe sau lasere femtosecund sofisticate.
Această proprietate permite ca funcțiile optice să fie direct 'scrise' în material, un truc la îndemână pentru a crea structurile minuscule din sistemele de telecomunicații, componente optice compacte pentru senzori și caracteristici asemănătoare hologramelor pentru securitate. Efectul este atât de puternic la scară nanometrică încât poate crea 'amprente optice' unice, greu de replicat, ideale pentru combaterea falsificării.
Pentru a demonstra această precizie, echipa a folosit un laser standard pentru a grava un portret microscopic al lui Albert Einstein pe o bucățică subțire de As2S3, cu puncte distanțate la doar 700 de nanometri unul de altul. Au reușit chiar să împingă rezoluția la ~50.000 de puncte pe inch (aproximativ 500 de nanometri între puncte), producând modele cu un contrast optic puternic datorită modificărilor induse de lumină.
Dincolo de simpla modelare, expunerea la lumină face ca As2S3 să se extindă fizic cu până la 5%, permițând formarea directă a structurilor optice precum microlentile și rețelele de difracție pe suprafața sa. Acest lucru este crucial pentru dezvoltarea componentelor precum ghidurile de undă cu câmp larg pentru ochelarii de realitate augmentată și lentilele de contact inteligente.
Valentyn Volkov, Fondator și CTO la XPANCEO, a remarcat că descoperirea unor astfel de cristale naturale sensibile furnizează 'blocurile esențiale de construcție' pentru o nouă generație de tehnologie acționată de lumină, împingând fotonica înainte de la rădăcinile sale electrice. Răspunsul materialului îl face, de asemenea, promițător pentru circuitele fotonice și senzorii la scară nanometrică, marcând un pas semnificativ în manipularea luminii pentru tehnologia de nouă generație.