Opis projektu
Nowa era fotoniki: kontrolowanie światła za pomocą odkształceń mechanicznych indukowanych światłem
Mniej więcej 60 lat temu, wraz z rozwojem laserów, narodziła się dziedzina fotoniki. Na przestrzeni lat postępy w fotonice zrewolucjonizowały wiele innych dziedzin, w tym komunikację, energetykę, biomedycynę i eksplorację kosmosu. Finansowany ze środków UE projekt PHOTOTUNE będzie przecierać szlaki dla kolejnej ewolucji w fotonice dzięki kompleksowemu zestawowi narzędzi do fotoniki półprzewodnikowej regulowanej światłem, opartemu na fotoaktywowalnych elastomerach ciekłokrystalicznych. Materiały te wykazują duże odkształcenia indukowane światłem poprzez sprzężenie między anizotropowym uporządkowaniem ciekłych kryształów a elastycznością sieci polimerowej. Będą one wykorzystywane w postaci folii do tworzenia laserów dostrajanych światłem oraz do wytwarzania metalowych nanostruktur na podłożach, które mogą się kurczyć i rozszerzać w odpowiedzi na światło.
Cel
The next frontier in photonics is to achieve dynamic and externally tunable materials that allow for real-time, on-demand control over optical responses. Light is in many ways an ideal stimulus for achieving such control, and PHOTOTUNE aims at devising a comprehensive toolbox for the fabrication of light-tunable solid-state photonic structures. We harness light to control light, by making use of photoactuable liquid-crystal elastomers, which display large light-induced deformations through coupling between anisotropic liquid-crystal order and elasticity brought about by the polymer network.
We will take liquid-crystal elastomers into a new context by intertwining photomechanics and photonics. Specifically, PHOTOTUNE is built around the following two objectives:
(i) Tunable photonic bandgaps and lasing in photoactuable layered structures: The aim is to take photomechanical materials into the scale of optical wavelengths and utilize them in thickness-tunable liquid-crystal elastomer films. Such films will be further integrated into layered structures to obtain photonic crystals and multilayer distributed feedback lasers whose properties can be tuned by light.
(ii) Photomechanical control over plasmonic enhancement on nanostructured elastomeric substrates: Fabrication of metal nanostructures on substrates that can contract and expand in response to light comprises a perfect, yet previously unexplored, nanophotonic platform with light-tunable lattice parameters. We will apply such tunable photoelastomeric substrates for surface-enhanced Raman scattering and phototunable nonlinear plasmonics.
We expect to present a wholly new technological toolbox for tunable optical components and sensing platforms and beyond: The horizons of PHOTOTUNE are as far-reaching as in studying distance-dependent physical phenomena, controlling the speed of light in periodic structures, and designing actively-tunable optical metamaterials.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- engineering and technologymaterials engineeringcolors
- natural scienceschemical sciencespolymer sciences
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticssoft robotics
- engineering and technologyindustrial biotechnologybiomaterials
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
33100 Tampere
Finlandia