মেটামেটেরিয়াল লেন্সগুলি অপটিক্যাল যন্ত্রগুলিতে একটি বিপ্লবী রূপান্তর ঘটাতে পারে

সম্প্রতি, হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষণা দল টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড (TiO₂) এর "ন্যানোব্রিক" গুলি স্তূপীকৃত করে একটি সমতল, কাগজের মতো পাতলা কনডেন্সিং লেন্স তৈরি করেছে যার উচ্চতা প্রায় 600 ন্যানোমিটার। এই নতুন ধরনের লেন্স অপটিক্যাল যন্ত্রগুলিতে একটি বিপ্লবী পরিবর্তন আনতে পারে।

লেন্সগুলি অনেক অপটিক্যাল যন্ত্র এবং ইলেকট্রনিক পণ্যের অপরিহার্য উপাদান। ঐতিহ্যবাহী লেন্সগুলি সাধারণত কাচের তৈরি হয়; তবে, তাদের স্বাভাবিক আকার এবং ওজনের কারণে, কাচের লেন্সগুলি প্রায়ই যন্ত্রগুলিকে ভারী করে তোলে—যখন একাধিক লেন্সের প্রয়োজন হয় তখন এই সমস্যা আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে।

মেটামেটেরিয়ালগুলি দীর্ঘকাল ধরে ফোটোনিক ক্রিস্টালের ক্ষেত্রে একটি মূল গবেষণার কেন্দ্রবিন্দু। মেটামেটেরিয়ালের সারাংশ তাদের ন্যানোস্ট্রাকচারগুলিতে নিহিত, যেগুলোর আকার আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট। এই কাঠামোগুলি বিভিন্ন আকার, আকার এবং বিন্যাসের মাধ্যমে ফোটনের সাথে "মজারভাবে যোগাযোগ" করতে পারে: তারা প্রয়োজন অনুযায়ী ফোটনকে ব্লক, শোষণ, বাড়ানো বা প্রতিফলিত করতে পারে।

এখন পর্যন্ত, যাইহোক, মেটামেটেরিয়ালগুলি অপটিক্যাল লেন্সের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়নি। এর মূল কারণ (এবং মেটামেটেরিয়াল লেন্স এবং গ্লাস লেন্সের মধ্যে একটি প্রধান পার্থক্য) হল যে মেটামেটেরিয়ালগুলি আলো জন্য অত্যন্ত "তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্বাচক"। অন্য কথায়, একটি লেন্স যা লাল আলোতে কার্যকরী, তা সবুজ আলোকে ফোকাস করতে পারে না, এবং বিপরীতও সত্য। এছাড়াও, দৃশ্যমান আলো স্পেকট্রামের জন্য উপযুক্ত উপকরণ তৈরি করা (মানব চোখ দ্বারা উপলব্ধ) বেশ চ্যালেঞ্জিং প্রমাণিত হয়েছে। প্রাথমিক মেটামেটেরিয়ালগুলি মূলত সিলিকন-ভিত্তিক পৃষ্ঠ প্লাজমন উপকরণ ছিল।

সম্প্রতি, *Science* জার্নালে প্রকাশিত একটি একাডেমিক পত্রে প্রমাণিত হয়েছে যে মেটামেটেরিয়ালের ব্যবহার এখন হাতের নাগালে। হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষণা দল "ন্যানোব্রিক" টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড (TiO₂) এর স্তূপ তৈরি করে একটি সমতল, কাগজের মতো পাতলা কনডেন্সিং লেন্স নির্মাণ করেছে যার উচ্চতা প্রায় 600 ন্যানোমিটার। টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডকে প্রধানত নির্বাচিত করা হয়েছে কারণ এই উপাদানটি দৃশ্যমান আলোতে উল্লেখযোগ্য শোষণ প্রদর্শন করে না। এই মেটামেটেরিয়াল লেন্সের কার্যকরী বৃদ্ধি 170 গুণ পর্যন্ত এবং বৃদ্ধি করা ছবির রেজোলিউশন প্রচলিত কাচের লেন্সের সমান। এই নতুন ধরনের লেন্স সত্যিই অপটিক্যাল যন্ত্রগুলিতে একটি বিপ্লবী রূপান্তর আনতে পারে।

তবুও, মেটামেটেরিয়াল লেন্সগুলি বর্তমানে শুধুমাত্র সেই যন্ত্রগুলিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে যা লেজার ব্যবহার করে (একটি ধরনের বৈদ্যুতিন চুম্বকীয় তরঙ্গ যার একটি একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য)। যদি কখনও যৌগিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিচালনার চ্যালেঞ্জটি অতিক্রম করা যায়, তবে সমস্ত অপটিক্যাল যন্ত্র একটি বিপর্যয়কর পরিবর্তনের সম্মুখীন হবে। একবার এই অগ্রগতি অর্জিত হলে, অপটিক্যাল লেন্সের আকার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে, তাদের খরচ নাটকীয়ভাবে কমবে, এবং আমাদের বিদ্যমান অধিকাংশ অপটিক্যাল ডিভাইসের বোঝাপড়াও একটি বিপর্যয়কর রূপান্তরের সম্মুখীন হবে।