Les métasurfaces sont des équivalents bidimensionnels des métamatériaux, des matériaux artificiels possédant des caractéristiques inhabituelles. Avec une variété d’utilisations fascinantes, innovantes et diverses, ces surfaces spécialement préparées avec des motifs techniques peuvent modifier la propagation des ondes électromagnétiques sur l’ensemble du spectre des longueurs d’onde.
Bien que le voyage des métamatériaux ait commencé avec des systèmes métal-diélectriques, les métasurfaces sont devenues entièrement diélectriques et sont cruciales dans les applications liées aux dispositifs optoélectroniques tels que les cellules solaires et les diodes électroluminescentes (LED) pour améliorer leur efficacité grâce à un simple effet de surface.
Des chercheurs étudiants dirigés par le professeur R. Vijaya au laboratoire de photonique de l’Institut indien de technologie de Kanpur en Inde ont récemment utilisé une technique de lithographie douce à faible coût pour fabriquer des métasurfaces diélectriques de deux formes complémentaires de nano-fossettes et de nano-bosses sur un substrat polymère flexible.
Le travail intitulé « Contrôle de la transmission et de la réflexion du spectre visible en faisant varier la taille, la forme et la profondeur des motifs dans les métasurfaces flexibles » a été publié dans Les frontières de l’optoélectronique.
Les chercheurs ont utilisé un cristal photonique à faible coût fabriqué par auto-assemblage avec des caractéristiques de taille nanométrique comme modèle principal. Ainsi, l’approche doublement économique donne des métasurfaces fines, flexibles, à motifs et faciles à laminer sur n’importe quelle surface lisse.
En utilisant des échantillons de tailles et de profondeurs de motifs différentes, leurs expériences sur la réflexion diffuse et totale et la transmission ont établi que le voile de ces échantillons peut être contrôlé sur toute la plage visible. Cela est utile pour améliorer l’efficacité des dispositifs optoélectroniques où l’efficacité de conversion optique-électrique est limitée en raison de la direction de propagation linéaire de la lumière.
Les effets de diffusion de la brume seront visibles dans la zone de brume entourant le faisceau transmis/réfléchi et un contrôle facile de leur étendue peut augmenter la quantité de lumière absorbée dans les cellules solaires ou extraite dans les LED. Les résultats de simulation basés sur des méthodes soutiennent également les résultats expérimentaux.
Plus d’informations :
Avijit Maity et al., Contrôle de la transmission et de la réflexion du spectre visible en faisant varier la taille, la forme et la profondeur des motifs dans les métasurfaces flexibles, Les frontières de l’optoélectronique (2024). DOI: 10.1007/s12200-024-00125-3
Fourni par Higher Education Press