La lamina d'alluminio tagliata al laser potrebbe sostituire i costosi polarizzatori a terahertz

I ricercatori dell'ARC Centre for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS) hanno sviluppato un metodo per produrre polarizzatori a rete a terahertz utilizzando materiali semplici e un laser standard, potenzialmente sostituendo costosi e complessi metodi di produzione.

Per affrontare questo problema, il team ha esplorato se potessero fabbricare tali dispositivi utilizzando materiali accessibili. La loro soluzione prevedeva l'uso di un foglio comune di foglio di alluminio da cucina e un laser nanosecondo in grado di fornire impulsi controllati con precisione. Dirigendo questi impulsi sul foglio, hanno scolpito con successo una delicata griglia metallica in meno di 15 secondi.

Questo processo ha eliminato la necessità di stanze pulite specializzate, strutture di fabbricazione o le tecniche di avvolgimento del filo obsolete tradizionalmente utilizzate nella produzione. Il concetto è nato durante una competizione interna di innovazione TMOS chiamata "Shark Tank", in cui i ricercatori sono stati incoraggiati a proporre progetti commercialmente fattibili.

Secondo Kameshkov, l'esperimento iniziale ha utilizzato un foglio di cucina di base, dimostrando che la tecnica poteva funzionare con un investimento minimo prima di passare a materiali di grado più industriale come il tungsteno. Il successo del metodo dipendeva dal controllo preciso dei parametri laser.

Questo risultato ha segnato una significativa deviazione dai metodi convenzionali, che si basano su costosi processi di litografia o sul tempo che richiede l'avvolgimento manuale di fili su microscala. Il nuovo approccio offre diversi vantaggi rispetto alle tecniche esistenti. La produzione tradizionale richiede spesso l'accesso a costose camere pulite e attrezzature specializzate, rendendola impraticabile per un'adozione diffusa. Al contrario, il metodo di taglio laser è scalabile ed efficiente, consentendo la produzione di dispositivi su larga scala in uno o due minuti.

Kameshkov ha paragonato il processo alla fabbricazione delle prime lampadine a incandescenza, in cui i filamenti di tungsteno fini venivano avvolti manualmente, una pratica ancora utilizzata nella produzione moderna di polarizzatori. Entrambi i metodi richiedono tempo e costi, mentre la nuova tecnica fornisce un'alternativa più semplice ed economica. Le potenziali applicazioni di questa innovazione si estendono oltre le impostazioni di laboratorio. I polarizzatori a terahertz svolgono un ruolo vitale in campi come la spettroscopia, la scienza dei materiali e l'imaging medico, dove aiutano ad analizzare sostanze e strutture senza radiazioni dannose.

Con l'aumentare della domanda di tecnologie basate sui terahertz, in particolare in settori come le comunicazioni 6G e i test non distruttivi, la capacità di produrre polarizzatori a prezzi accessibili potrebbe accelerare la ricerca e l'implementazione.