Американские ученые создали линзу размером со зрачок, которая может заменить современный микроскоп. Все дело — в особой организации наночастиц TiO2 на поверхности. Возможно, скоро такие линзы появятся в наших гаджетах.

Металинза
Структура металинзы: особым образом закремленные на поверхности башенки TiO2
Преломление света, направленного горизонтально вверх, через металинзу

Метаповерхности — это материалы, на которых наночастицы («метаатомы») выстроены на поверхности так, чтобы придавать поверхности особые свойства. Идее о том, что, упорядочив достаточно малые частицы на поверхности, можно управлять светом, уже больше десяти лет. Последняя американская разработка, о которой сообщает журнал Science, отличается от предыдущих двумя вещами: во‑первых, она работает со светом всего видимого спектра, а во-вторых, она недорога в производстве.

В металинзе, разработанной американскими учеными, роль метаатомов играют «башенки» из диоксида титана размером в несколько нанометров (1 нм = 0,00000001 см). Их расположение определяет оптические свойства поверхности — способность направлять, фокусировать поток фотонов. Разные паттерны, образованные титановыми частицами, «ловят» и преломляют световые волны разной длины, поэтому металинза, использующая разные паттерны, направляет волны длиной от 38 до 760 нм, то есть весь видимый спектр.

С помощью такой линзы уже получено увеличение в 170 раз (при высоком разрешении) — этого достаточно, чтобы разглядеть клетки живой ткани. Разработчики утверждают, что металинзы можно производить при помощи существующих технологий производства микросхем. Поэтому возможно, что в недалеком будущем в наших телефонах, планшетах и микроскопах обычная оптика будет заменена на маленькие и недорогие металинзы.