העדשה הדקה ביותר בהיסטוריה היא בעובי של 3 אטומים בלבד

image provided by pixabay

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים מהמכון לפיזיקה באוניברסיטת אמסטרדם שיתפו פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד בארה"ב כדי ליצור את העדשה הדקה ביותר בעולם (בעובי שלושה אטומים בלבד) המשתמשת באפקטים קוונטיים במקום להשתמש בקימור הזכוכית לכופף אור כמו עדשות רגילות.

החוקרים נקטו בגישה שונה מהעדשות הרגילות אליהן אנחנו רגילים, הנראות כמו זכוכית מעוגלת מעט המשמשת למגוון צרכים. הם השתמשו בחומר ייחודי שנקרא טונגסטן דיסולפיד (WS2) כדי לבנות עדשה שטוחה ברוחב חצי מילימטר ובעובי של 0.6 ננומטר.

אבל איך היא עובדת? ראשית, בואו נסתכל על עדשה רגילה: עדשה מקומרת טיפוסית עובדת על שבירה של האור. בהתחשב בעובי שלה, האור נשב לראשונה כאשר הוא נכנס לזכוכית ואז נשבר שוב כאשר הוא עוזב אותה. לאחר מכן, בהתבסס על קימור העדשה, אובייקטים נראים גדולים יותר או קרובים יותר ממה שהם באמת.

העדשה שנוצרה על ידי החוקרים עובדת על עיקרון שונה משבירת אור באמצעות קימור הזכוכית – היא משתמשת בעיקרון של עקיפה, או דיפרקציה. על פי Interesting Engineering, זה נקרא עדשת "צלחת פרנל" או "צלחת אזור", ואורך המיקוד שלה נקבע ע"י הגודל או המרחק בין הטבעות. העדשה עובדת בשל אפקטים קוונטיים עם מולקולות ה-WS2, שם הם סופגים אור על ידי שליחת אלקטרון לרמת אנרגיה גבוהה יותר.

בשל המאפיינים הטכנולוגיים הייחודיים שלה, העדשה יכולה לעבוד רק עבור אורכי גל ספציפיים ולכן רק חלק מהאור מעובד, כאשר השאר עובר ללא הפרעה. למרות שתכונה זו עשויה להיראות כחיסרון, החוקרים מתכננים להשתמש בה ביישומים מתאימים בהם אור דווקא כן צריך לעבור.

יוריק ואן דה גרופ, שהיה מעורב בפיתוח והמצאת העדשה החדשה, מסביר: "העדשה יכולה לשמש ביישומים שבהם אסור שתהיה הפרעה לתצוגה דרך העדשה, אך ניתן לקלוט חלק קטן מהאור כדי לאסוף מידע. זה עושה את זה מושלם עבור משקפיים לשימושים כמו מציאות רבודה [augmented reality]".