Международная группа учёных создала прототип управляемой нанолинзы для терагерцового излучения

Международная группа учёных из России, Китая и ОАЭ разработала прототип компактной линзы на основе углеродных нанотрубок. Это устройство способно менять интенсивность пропускаемого излучения, что имеет большое значение для будущих систем связи и медицинского оборудования. В исследовании приняли участие специалисты из Центра фотоники и 2D‑материалов МФТИ, «Сколтеха», ИТМО, ИОФ РАН, ИФТТ РАН, а также учёные из научных центров Китая и Объединённых Арабских Эмиратов. Исследования выполнены при поддержке гранта Российского научного фонда и финансовой программы «Клевер».

Терагерцовые волны занимают особое положение в электромагнитном спектре. Они легко проникают через неметаллические материалы, но при этом безопасны для живых клеток. Это свойство делает терагерцовые волны хорошей альтернативой рентгену для изучения внутренней структуры организма без вредного воздействия. Кроме того, пропускная способность терагерцового диапазона необходима для устройств сотовой связи 6G, которая будет в десятки и сотни раз быстрее 5G.

До создания прототипа в мире не существовало гибких и компактных систем управления терагерцовыми волнами, включая динамически настраиваемые линзы. Имеющиеся устройства для фокусировки таких волн представляют собой статичные, громоздкие и негибкие конструкции с жёстко заданными при изготовлении свойствами.

Для решения этой проблемы группа учёных создала прототип ультратонкой и гибко настраиваемой линзы на основе углеродных нанотрубок. Конструкция линзы представляет собой зонную пластину Френеля, интегрированную в электрохимическую ячейку: между двумя кварцевыми пластинками находится тонкий слой ионной жидкости и плёнка из нанотрубок с нанесённым узором из концентрических колец. Внутри устройства размещены золотые