U bent hier

Draagbare technologieën zoals slimme horloges en interactieve brillen vinden langzamerhand hun weg naar onze winkels. Door kleine sensoren en dunne schermen te integreren in alledaagse voorwerpen die verbonden zijn met het internet kunnen gebruikers op een heel nieuwe manier interageren met hun omgeving. Zo kunnen gebruikers zich gemakkelijk oriënteren, hun levensstijl monitoren, onderweg informatie opvragen of ervaringen verrijken met augmented reality. Ook in de gezondheidszorg, in de maakindustrie en in het onderwijs worden draagbare technologieën steeds belangrijker, bijvoorbeeld om een voortdurende opvolging van de gezondheid van patiënten mogelijk te maken, om werkomstandigheden veiliger te maken via real-time monitoring en om interactieve leermethodes aan te reiken.

 

De controle van licht met geavanceerde materialen was en blijft zeer belangrijk om draagbare technologieën te verwezenlijken en verder te verbeteren. Ultradunne artificiële materiaaloppervlakken met speciaal ontworpen structuren zijn uitermate geschikt voor de implementatie van draagbare gadgets, omdat ze licht beïnvloeden op een systematische manier die bepaald wordt door de vorm, de positie en de relatieve oriëntatie van de structuren. Toch vormt het ontwerpen van zulke herconfigureerbare meta-oppervlakken, die beeldschermen, dynamische hologrammen en aanstuurbare lenzen kunnen implementeren, een grote uitdaging. Hiervoor moeten de vorm, de positie en de oriëntatie van structuren aangepast kunnen worden door gebruik te maken van een extern elektrisch signaal, een optische bundel of warmte.

 

Een bijzonder succesvol ontwerp van herconfigureerbare meta-oppervlakken komt tot stand wanneer materialen met elastische en optische eigenschappen gecombineerd worden. Deze materialen veranderen van vorm wanneer ze belicht worden met een lichtbundel, doordat deze een optische kracht uitoefent. Recent hebben wetenschappers van de Vrije Universiteit Brussel (België), Chalmers University of Technology (Zweden), en Harvard University (Verenigde Staten van Amerika) aangetoond dat de herconfiguratie van deze meta-oppervlakken heel erg traag gebeurt,  aangezien de elastische en optische eigenschappen elkaar beïnvloeden. Het onderzoek verschijnt deze week in Physical Review Letters. Deze studie wijst op het intrinsieke interdisciplinaire karakter van herconfigureerbare meta-oppervlakken. In het verleden werd de optica en de dynamica van deze systemen onafhankelijk van elkaar bestudeert, waardoor grote problemen, op de grens tussen beide gebieden, ongekend waren. Met hun interdisciplinaire aanpak tonen de onderzoekers aan waar de huidige onderzoeksmethodes tekort schieten en suggereren ze nieuwe onderzoeksrichtingen om snellere reconfigureerbare metamaterialen te ontwerpen.