میٹامٹیریل لینز آپٹیکل آلات میں ایک خلل انگیز تبدیلی کو متحرک کر سکتے ہیں

حال ہی میں، ہارورڈ یونیورسٹی کی ایک تحقیقاتی ٹیم نے ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TiO₂) کے "نانوبرکس" کو تقریباً 600 نینو میٹر کی اونچائی کے ساتھ تہہ در تہہ لگا کر ایک چپٹی، کاغذ کی طرح پتلی کنڈینسنگ لینز تیار کی ہے۔ یہ نئی قسم کی لینز بصری آلات میں انقلابی تبدیلی لا سکتی ہے۔

لینسز بہت سے آپٹیکل آلات اور الیکٹرانک مصنوعات میں ناگزیر اجزاء ہیں۔ روایتی لینسز عام طور پر شیشے سے بنے ہوتے ہیں؛ تاہم، ان کے اندرونی حجم اور وزن کی وجہ سے، شیشے کے لینس اکثر آلات کو بھاری بنا دیتے ہیں—یہ مسئلہ اس وقت اور بھی زیادہ نمایاں ہو جاتا ہے جب متعدد لینسز کی ضرورت ہوتی ہے۔

میٹامٹیریلز طویل عرصے سے فوٹونک کرسٹلز کے میدان میں ایک اہم تحقیقاتی توجہ کا مرکز رہے ہیں۔ میٹامٹیریلز کی حقیقت ان کی نانو اسٹرکچرز میں ہے، جن کا سائز روشنی کی لہروں سے چھوٹا ہوتا ہے۔ یہ ساختیں مختلف شکلوں، سائزز، اور ترتیبوں کے ذریعے فوٹونز کے ساتھ "کھیلنے" کے قابل ہیں: وہ ضرورت کے مطابق فوٹونز کو روک، جذب، بڑھا، یا مڑ سکتے ہیں۔

اب تک، تاہم، میٹامٹیریلز کو آپٹیکل لینز کے میدان میں وسیع پیمانے پر استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ اس کی بنیادی وجہ (اور میٹامٹیریل لینز اور شیشے کے لینز کے درمیان ایک بڑا فرق) یہ ہے کہ میٹامٹیریلز روشنی کے لیے انتہائی "ویولینتھ-چنندہ" ہیں۔ دوسرے الفاظ میں، ایک لینز جو سرخ روشنی کے لیے مؤثر ہے، سبز روشنی کو مرکوز نہیں کر سکتا، اور اس کے برعکس۔ مزید برآں، انسانی آنکھ کے ذریعہ محسوس کیے جانے والے مرئی روشنی کے سپیکٹرم کے لیے موزوں مواد تیار کرنا کافی چیلنجنگ ثابت ہوا ہے۔ ابتدائی میٹامٹیریلز بنیادی طور پر سلیکون پر مبنی سطحی پلازمن مواد تھے۔

حال ہی میں، *سائنس* کے جرنل میں شائع ہونے والے ایک تحقیقی مقالے نے یہ ظاہر کیا ہے کہ میٹامٹیریل کا عملی استعمال اب قریب ہے۔ ہارورڈ یونیورسٹی کی ایک تحقیقاتی ٹیم نے "نانوبرکس" کے ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TiO₂) کے 600 نینو میٹر کی اونچائی کے ساتھ ایک چپٹی، کاغذ کی طرح پتلی کنڈینسنگ لینز تیار کی۔ ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کا انتخاب اس لیے کیا گیا کیونکہ یہ مواد مرئی روشنی کے لیے کوئی نمایاں جذب نہیں دکھاتا۔ یہ میٹامٹیریل لینز 170 گنا تک مؤثر زوم کی خصوصیت رکھتی ہے، اور زوم کی گئی تصاویر کی وضاحت روایتی شیشے کی لینز کے برابر ہے۔ یہ نئی قسم کی لینز واقعی بصری آلات میں انقلابی تبدیلی لا سکتی ہے۔

تاہم، میٹامٹیریل لینز فی الحال صرف ان آلات میں استعمال کیے جا سکتے ہیں جو لیزرز کا استعمال کرتے ہیں (ایک قسم کی الیکٹرو میگنیٹک لہریں جو ایک ہی طول موج کی ہوتی ہیں)۔ اگر کبھی مرکب طول موج کو سنبھالنے کا چیلنج حل ہو گیا تو تمام بصری آلات میں ایک انقلابی تبدیلی آئے گی۔ ایک بار یہ پیش رفت حاصل ہو جانے کے بعد، بصری لینز کا حجم نمایاں طور پر کم ہو جائے گا، ان کی قیمتیں تیزی سے گر جائیں گی، اور ہمارے موجودہ بصری آلات کی زیادہ تر تفہیم بھی ایک انقلابی تبدیلی سے گزرے گی۔