Onderzoekers vangen licht en geluid in nanokristal

Amerikaanse onderzoekers van het Californische Institute of Technology hebben een nanokristal ontwikkeld waarin gelijktijdig licht- en geluidgolven vastgehouden kunnen worden. De techniek kan voor communicatie gebruikt worden.

Wetenschappers waren er al eerder in geslaagd lichtgolven op te sluiten in kristallen en ook geluidsgolven konden al routinematig worden ingesloten. De onderzoekers van Caltech, de Californische tegenhanger van het bekende MIT, hebben echter een nanokristal ontwikkeld waarin licht en geluid gelijktijdig in hun bandgaps gevangen kunnen worden. De beide golven interacteren zeer sterk in de nanokristallen, wat mechanische vibraties tot gevolg heeft.

De mechanische trillingen hebben zeer hoge frequenties: de optomechanische kristallen, zoals de licht- en geluidnanokristallen genoemd worden, trillen miljarden malen per seconde. Met deze trillingen in het gigahertz-bereik kunnen de kristallen gebruikt worden om grote hoeveelheden informatie in korte tijd te versturen, waarmee de kristallen als basis voor communicatie-apparatuur dienst kunnen doen.

Daarnaast zouden de kristallen ook ingezet kunnen worden als zeer gevoelige balans: moleculen zouden door de kristallen gedetecteerd en gewogen kunnen worden. De verschillende functies van de optomechanische kristallen kunnen in standaard silicium gerealiseerd worden: standaard halfgeleiderproductiemethoden kunnen ingezet worden om de kristallen te vervaardigen.