22 jul. 2009
3 minuten
Onderzoekers van de UGent en het Leuvense nano-elektronica onderzoekscentrum IMEC hebben een belangrijke doorbraak verwezenlijkt in hun onderzoek naar krachtwerking op basis van licht. Ze zijn erin geslaagd lichtkrachten aan te tonen die zowel afstotend als aantrekkend kunnen werken afhankelijk van de ruimtelijke verdeling van het gebruikte licht. Het experiment is in de eerste plaats […]
Onderzoekers van de UGent en het Leuvense nano-elektronica onderzoekscentrum IMEC hebben een belangrijke doorbraak verwezenlijkt in hun onderzoek naar krachtwerking op basis van licht. Ze zijn erin geslaagd lichtkrachten aan te tonen die zowel afstotend als aantrekkend kunnen werken afhankelijk van de ruimtelijke verdeling van het gebruikte licht. Het experiment is in de eerste plaats van fundamenteel belang, maar kan belangrijke gevolgen hebben voor snellere telecommunicatie en informatieverwerking.
Licht bestaat uit elementaire deeltjes die men fotonen noemt. Deze fotonen oefenen een heel kleine kracht uit op een voorwerp waar ze tegenaan botsen (vergelijkbaar met een knikker die een andere knikker aantikt). Die kracht is echter zo klein dat ze onder normale omstandigheden geen noemenswaardig effect heeft. Dat verandert echter als de afmetingen van de structuren waar het licht mee interageert heel klein worden.
Snaren
Gebruikmakend van geavanceerde nanotechnologie zijn de onderzoekers erin geslaagd om twee zeer kleine parallelle snaren te maken op een siliciumchip. De dikte van de snaren is slechts een 2500ste van een millimeter (dit is ongeveer 200 keer dunner dan een mensenhaar) en de ruimte tussen de twee snaren is ook van die grootteorde. De lengte van de “microsnaren” is ongeveer een 40ste van een millimeter.
Vervolgens werd een krachtige laserbundel doorheen de snaren gestuurd (in de lengterichting van de snaren). De onderzoekers konden aantonen dat afhankelijk van de lichtverdeling (in amplitude en vooral in fase) over de twee snaren de snaren elkaar aantrokken of afstootten. De afstotende kracht was nog nooit eerder aangetoond en maakt dat dit experiment een belangrijk fundamenteel wetenschappelijk karakter heeft.
Praktische toepassingen
Het experiment heeft ook belangrijke gevolgen voor praktische toepassingen. Het gebruik van lichtkrachten op een chip vormt immers een mogelijke manier om efficiënt lichtsignalen te schakelen op een optische chip. Deze krachtige optische chips zijn nodig om optische signalen te routeren door het wereldwijde glasvezelnetwerk dat de basis vormt van het internet. Het schakelen van optische signalen op een chip is echter één van de grootste uitdagingen bij de ontwikkeling van die optische chips en hiervoor kan de nieuwe techniek een oplossing bieden.
De gedetailleerde resultaten van het onderzoek zullen worden gepubliceerd in de augustuseditie van het prestigieuze vaktijdschrift Nature Nanotechnology, maar zijn al online beschikbaar (DOI 10.1038/NNANO.2009.186).
Over UGent
De Universiteit Gent werd opgericht in 1817 en is nu een van de belangrijkste universiteiten in het Nederlandse taalgebied. De UGent profileert zich als een open, sociaal geëngageerde en pluralistische universiteit. De campussen liggen verspreid in de stad Gent en dragen zo bij tot de uitstraling van Vlaanderens grootste studentenstad.
De Universiteit Gent telt meer dan 130 vakgroepen, verdeeld over 11 faculteiten, die in iedere wetenschappelijke discipline hoogstaande opleidingen aanbieden. Een groot aantal onderzoekscentra en laboratoria werken actief aan onderzoek, ontwikkeling en wetenschappelijke dienstverlening. Projecten in disciplines als biotechnologie, aquacultuur, micro-elektronica en geschiedenis genieten wereldfaam.
De UGent evolueert ook steeds verder in haar rol als internationale partner. Zo trekken jaarlijks meer dan 500 studenten voor een studieverblijf naar het buitenland en verwelkomt de UGent op haar beurt per jaar zowat 2.600 buitenlandse studenten.
Over IMEC
IMEC is het grootste onafhankelijke onderzoekscentrum in Europa in nanotechnologie en nano-elektronica. IMEC’s hoofdkwartier is gelegen in Leuven. IMEC heeft een zusterbedrijf in Nederland, IMEC-NL, kantoren in de VS, China en Taiwan en vertegenwoordigers in Japan. Meer dan 1.650 medewerkers van over heel de wereld werken samen in het Leuvense bedrijf, waaronder ongeveer 600 residenten en gastonderzoekers. De totale inkomsten (P&L) werden voor 2008 geschat op ongeveer 270 miljoen euro.
IMEC’s onderzoek richt zich op de verkleining van transistoren (chipbouwstenen) onder de 32nm-technologie. IMEC doet ook onderzoek naar systemen voor draadloze communicatie, zonneceltechnologieën, biomedische elektronica, hoogvermogenelektronica, plastic elektronica, … IMEC’s onderzoek vindt zijn toepassing o.a. in een betere gezondheidszorg, slimme elektronica, hernieuwbare energie en veilig vervoer.