Description du projet
Une nouvelle ère de la photonique: contrôler la lumière grâce à des déformations mécaniques induites par la lumière
Le domaine de la photonique est né il y a environ 60 ans avec le développement des lasers. Au fil des ans, les progrès de la photonique ont révolutionné de nombreux domaines, notamment les communications, l’énergie, la biomédecine et l’exploration spatiale. Le projet PHOTOTUNE, financé par l’UE, ouvrira la voie à la prochaine évolution de la photonique, avec une boîte à outils complète pour la photonique à l’état solide réglable grâce à la lumière, basée sur des élastomères à cristaux liquides photoréactifs. Ces matériaux présentent de grandes déformations induites par la lumière grâce au couplage entre l’ordre anisotrope du cristal liquide et l’élasticité du réseau de polymères. Ils seront utilisés dans des films pour créer des lasers accordables par la lumière et pour fabriquer des nanostructures métalliques sur des substrats capables de se contracter et de se dilater en réponse à la lumière.
Objectif
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.
Champ scientifique
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- engineering and technologymaterials engineeringcolors
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticssoft robotics
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologyindustrial biotechnologybiomaterials
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
33100 Tampere
Finlande