(Actualités Nanowerk) Nous nous regardons tous dans le miroir au moins une fois par jour pour voir notre reflet. Les miroirs sont utilisés non seulement dans la vie quotidienne, mais aussi dans les technologies de pointe telles que le traitement des semi-conducteurs et les écrans haute résolution. Récemment, un puissant miroir de réflexion de Bragg basé sur des métamatériaux à indice élevé a été développé qui ne reflète que la lumière souhaitée. Une équipe de recherche dirigée par le professeur Gi-Ra Yi (Département de génie chimique) de POSTECH avec l'équipe de recherche dirigée par les professeurs Seok Joon Kwon et Pil Jin Yoo (École de génie chimique) de l'Université de Sungkyunkwan ont développé ensemble un métamatériau à indice de réfraction ultra élevé en enveloppant étroitement des nanosphères d'or et un réflecteur qui combine le métamatériau avec un polymère (Matériaux avancés, "Super-réseaux plasmoniques percolés de nanosphères avec un écart de niveau de 1 nm en tant que métamatériaux à indice élevé"). Métamatériaux - avec des propriétés qui n'existent pas dans la nature - peuvent être conçues pour avoir un indice de réfraction négatif (-) ou ultra-élevé. Cependant, les métamatériaux à indice de réfraction élevé ont encore des limites, de la conception à la fabrication. Pour surmonter ce problème, l'équipe de recherche a développé un métamatériau qui est uniformément disposé avec les lacunes de niveau 1 nanomètre (nm, 1 milliardième de mètre) en assemblant des nanoparticules d'or sphériques. Ce matériau, qui maximise l'interaction lumière-matière, a enregistré l'indice de réfraction le plus élevé dans les régions visible et proche infrarouge. Les superstructures 2D présentaient l'indice de réfraction le plus élevé jamais atteint de 7.8. Le réflecteur de Bragg distribué (DBR), qui est fabriqué en empilant ces métamatériaux et couches de polymère à faible indice de réfraction, réfléchissait fortement des longueurs d'onde spécifiques. Schéma montrant que des métamatériaux à indice de réfraction ultra élevé assemblés avec des nanoparticules peuvent être fabriqués et utilisés comme matériaux optiques. (Image : POSTECH) De plus, l'équipe de recherche a établi la théorie d'un modèle de percolation plasmonique qui peut expliquer l'indice de réfraction extrêmement élevé. Comme il explique théoriquement l'indice de réfraction ultra-élevé des métamatériaux qui n'a pas pu être expliqué dans les études précédentes, le développement de domaines de recherche connexes est prévu à l'avenir. Cette étude attire également l'attention des cercles universitaires et de l'industrie pour son applicabilité dans des processus de semi-conducteurs précis et des écrans haute résolution.