Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Teknologi

Peneliti menghadapi masalah optik dan transfer data dengan lensa cetak 3D – ScienceDaily


Para peneliti telah mengembangkan lensa mikro cetak 3D baru dengan indeks bias yang dapat disesuaikan – properti yang memberi mereka kemampuan fokus cahaya yang sangat terspesialisasi. Kemajuan ini siap untuk meningkatkan pencitraan, komputasi, dan komunikasi dengan secara signifikan meningkatkan kemampuan perutean data dari chip komputer dan sistem optik lainnya, kata para peneliti.

Penelitian ini dipimpin oleh peneliti University of Illinois Urbana-Champaign, Paul Braun dan Lynford Goddard, dan merupakan orang pertama yang mendemonstrasikan kemampuan untuk menyesuaikan arah di mana cahaya membelok dan bergerak melalui lensa dengan presisi sub-mikrometer.

Hasil studi tersebut dipublikasikan dalam jurnal Light: Science and Application.

“Memiliki kemampuan untuk membuat optik dengan berbagai bentuk dan parameter optik menawarkan solusi untuk masalah umum yang dihadapi dalam optik,” kata Braun, yang merupakan profesor ilmu dan teknik material. “Misalnya, dalam aplikasi pencitraan, fokus pada objek tertentu sering kali menghasilkan tepi yang kabur. Atau, dalam aplikasi transfer data, kecepatan yang lebih tinggi diinginkan tanpa mengorbankan ruang pada chip komputer. Teknik fabrikasi lensa baru kami mengatasi masalah ini dalam satu perangkat terintegrasi. “

Sebagai demonstrasi, tim membuat tiga lensa: lensa datar; lensa Luneburg dengan cahaya tampak pertama di dunia – lensa bulat yang sebelumnya tidak mungkin dibuat dengan properti pemfokusan yang unik; dan pandu gelombang 3D yang memungkinkan kemampuan perutean data besar-besaran.

“Lensa standar memiliki indeks bias tunggal dan oleh karena itu hanya satu jalur cahaya yang dapat berjalan melalui lensa,” kata Goddard, yang merupakan profesor teknik listrik dan komputer. “Dengan memiliki kendali atas indeks bias internal dan bentuk lensa selama fabrikasi, kami memiliki dua cara independen untuk membelokkan cahaya di dalam satu lensa.”

Di lab, tim menggunakan proses yang disebut penulisan laser langsung untuk membuat lensa. Laser memadatkan polimer cair dan membentuk struktur optik geometris kecil hingga 100 kali lebih kecil dari rambut manusia. Penulisan laser langsung telah digunakan di masa lalu untuk membuat lensa mikro lain yang hanya memiliki satu indeks bias, kata para peneliti.

“Kami mengatasi batasan indeks bias dengan mencetak di dalam bahan pendukung perancah nanoporous,” kata Braun. “Perancah mengunci mikro-optik tercetak pada tempatnya, memungkinkan pembuatan sistem 3D dengan komponen yang ditangguhkan.”

Para peneliti berteori bahwa kontrol indeks bias ini adalah hasil dari proses pengaturan polimer. “Jumlah polimer yang terperangkap di dalam pori-pori dikendalikan oleh intensitas laser dan kondisi eksposur,” kata Braun. “Sementara sifat optik dari polimer itu sendiri tidak berubah, indeks bias bahan secara keseluruhan dikontrol sebagai fungsi dari paparan laser.”

Anggota tim berharap bahwa metode mereka akan berdampak signifikan pada pembuatan komponen optik yang kompleks dan sistem pencitraan dan akan berguna dalam memajukan komputasi pribadi.

“Contoh yang bagus dari penerapan pengembangan ini adalah dampaknya pada transfer data dalam komputer pribadi,” kata Goddard. “Komputer saat ini menggunakan sambungan listrik untuk mengirimkan data. Namun, data dapat dikirim pada kecepatan yang jauh lebih tinggi menggunakan pandu gelombang optik karena warna cahaya yang berbeda dapat digunakan untuk mengirim data secara paralel. Tantangan utama adalah bahwa pandu gelombang konvensional hanya dapat dibuat dalam satu bidang sehingga sejumlah titik pada chip dapat dihubungkan. Dengan membuat pandu gelombang tiga dimensi, kami dapat secara dramatis meningkatkan perutean data, kecepatan transfer, dan efisiensi energi. “

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh University of Illinois di Urbana-Champaign, News Bureau. Asli ditulis oleh Lois Yoksoulian. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney