Ultrasnelle lasers openen deuren naar geavanceerde technologie: nieuwe inzichten in 2D-materialen

AmsterdamEen nieuwe studie toont aan dat ultrakorte lasers gebruikt kunnen worden om 2D-materialen te verwerken voor geavanceerde technologieën. Recente vooruitgang in de interactie tussen licht en deze materialen suggereert dat ultrakorte lasers materialen zoals grafeen en overgangsmetaaldichalcogeniden (TMDs) kunnen veranderen. Deze materialen zijn cruciaal voor toekomstige elektronica, fotonica, kwantumtechnologie en sensoren.

Aleksei Emelianov en Mika Pettersson van de Universiteit van Jyväskylä, samen met Ivan Bobrinetskiy van het Biosense Instituut, onderzochten nieuwe mogelijkheden. Traditionele methoden veroorzaken vaak hittebeschadiging en zijn onnauwkeurig. Ultrasnelle lasers kunnen dingen op nanoschaal nauwkeurig en zonder deze problemen controleren.

• Supersnelle fotodetectoren
• Flexibele elektronica
• Biohybride technologieën
• Nieuwe generatie zonnepanelen

Ultrasnelle lasers zijn ideaal voor het veranderen van 2D-materialen omdat ze direct inwerken op de atoomstructuur. Deze interactie verandert de chemische en fysieke eigenschappen van de materialen, waardoor nauwkeurige aanpassingen mogelijk zijn. Onderzoekers zijn geïnteresseerd in het gebruik van deze laserpulsen voor milieuvriendelijke technologie zonder maskers. Deze pulsen kunnen materiaal toevoegen of verwijderen, wat het mogelijk maakt om geavanceerde apparaten te creëren.

Het onderzoek toont aan dat er recente vooruitgang is geboekt in verschillende gebieden, waaronder:

• Functionalisatie
• Doteren
• Atomaire reconstructie
• Fasetransformatie
• 2D- en 3D-micro- en nanopatronen

Deze vooruitgangen kunnen leiden tot nieuwe technologieën voor apparaten, elektronica en sensoren die gebruik maken van licht. Ultrafast lasers kunnen zeer nauwkeurige en gedetailleerde structuren creëren. Deze technologie kan worden toegepast in sectoren zoals telecommunicatie, medische diagnostiek en milieubewaking.

Lees ook:

Vandaag · 07:29

AR-brillen: innovatie voor bredere toepassingen verkennen

Postdoctoraal Onderzoeker Aleksei Emelianov stelt dat ultrasnelle laserbewerking een veelzijdige methode is. Deze techniek kan 2D-materialen nauwkeurig aanpassen en veranderen, wat mogelijk nieuwe oplossingen biedt.

Met ultrafast lasers kunnen onderzoekers nu een zeer hoge resolutie bereiken, tot slechts enkele nanometers. Dit detailniveau is essentieel voor het maken van geavanceerde apparaten. De technologie werkt door energietoestanden binnen atomaire lagen te combineren met snelle laserpulsen.

Emelianov vertelt dat wetenschappers de unieke optische eigenschappen van lage-dimensionale materialen nauwgezet onderzoeken. Hij benadrukt dat hun onderzoek aantoont dat het gebruik van ultrasnelle lasers een belangrijke methode kan zijn om de eigenschappen van 2D-materialen te veranderen.

Ivan Bobrinetskiy benadrukt dat er meer onderzoek nodig is om beter te begrijpen hoe lasers snel inwerken op 2D-materialen. Dit vereist een studie naar de interacties tussen deze materialen en hun omgeving en substraten, wat de fysica ingewikkelder maar ook interessanter maakt.

Uit het onderzoek van Emelianov, Pettersson en Bobrinetskiy blijkt dat ultrasnelle lasers nauwkeurig 2D-materialen kunnen bewerken zonder hitte te gebruiken. Met verdere studies kan deze technologie grote veranderingen teweegbrengen in industrieën die gevorderde elektronische, fotonische en sensorische technologieën benutten.