Научници покажаа дека светлочувствителниот кристал арсен трисулфид може трајно да се менува и обликува само со помош на светлина, без скапа чиста лабораториска изработка или напредни фемтосекундни ласери. Со обичен континуиран ласер со бранова должина од 532 нанометри, тимот успеал да создаде микроскопски шари, вклучително и портрет на Алберт Ајнштајн на нанометриска скала.
Клучот на откритието е силниот фотопрекршувачки ефект на кристалниот As₂S₃. Тоа значи дека изложеноста на светлина може значително да го промени индексот на прекршување на материјалот, односно начинот на кој тој ја насочува и забавува светлината. Истражувачите пријавуваат промена до приближно 0,3, што е над вредностите типични за некои добро познати фотопрекршувачки материјали.
Ова е важно затоа што овозможува оптичките функции директно да се „запишуваат“ во самиот материјал. Наместо повеќестепено производство, светлината може да ја дефинира структурата што подоцна ќе управува со светлински сигнали. Таквиот пристап може да се користи за телекомуникациски компоненти, сензори, системи за снимање и безбедносни ознаки за автентикација на производи.
Во демонстрацијата, научниците изработиле монохроматски портрет на Ајнштајн со растојание меѓу точките од 700 нанометри, а во други тестови постигнале и уште повисока резолуција, со околу 500 нанометри меѓу точките. Ваквите шари создаваат силен оптички контраст и можат да служат како тешко копирачки „оптички отпечатоци“ за следливост и заштита од фалсификување.
Покрај промената на оптичките својства, материјалот реагира на светлина и физички. Истражувањето покажува дека As₂S₃ може да се прошири за дури 5 проценти, што овозможува директно формирање микролеќи и дифракциски решетки на неговата површина. Тоа е особено интересно за идни фотонски уреди, како широкoаголни брановоди за очила со проширена реалност и паметни контактни леќи.
Резултатите укажуваат дека ван дер Валсовите кристали би можеле да станат важна основа за нова генерација технологии во кои светлината не е само носител на информација, туку и алатка за самото производство на оптички елементи. Студијата е објавена во списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.
