New optical material for cheaper polymer IR lenses is found via computational chemistry

저렴한 폴리머 IR 렌즈를 위한 새로운 광학 소재, 컴퓨터 화학을 통해 발견

저비용 고 굴절률 칼코게나이드(칼코겐 이원 화합물) 하이브리드 무기 / 유기 폴리머 광학 재료는 LWIR (longwave-infrared)에 투명하다.

 

애리조나 대학교 소재 과학자 Jeffrey Pyun 외 연구원들은 정제된 화석 연료에서 남은 유황을 사용하여 저렴한 폴리머 IR 렌즈를 만드는 것으로 유명합니다. 현재 델라웨어대학교와 서울대학교의 연구원들의 도움을 받아 연구팀은 재료를 개선하여 1세대 보다 강하고 온도에도 강한 새로운 폴리머를 개발했다. 2014년에 개발된 유황 플라스틱은 중 적외선 파장(mid-infrared wavelengths)에 잘 투과합니다. 새로운 고 굴절률 칼 코게 나이드 하이브리드 무기 / 유기 폴리머 (CHIP) 렌즈는 장파 적외선 (LWIR) 영역 (7–14 μm)으로 확장되는 더 넓은 스펙트럼 창에 잘 투과하며 현재 업계 표준보다 훨씬 저렴합니다. 게르마늄 재질의 렌즈는 비싸고 무거우며 구하기 어렵고 독성이 있다

  

게르마늄에는 많은 단점이 있기 때문에 연구원 중 한 명인 Tristan Kleine은 유황 기반 플라스틱을 매력적인 대안으로 확인했습니다. 그러나 황-황 결합과 같은 유용한 광학 특성을 제공하는 구성 요소는 재료의 강도와 온도 저항을 손상시킵니다. 또한, 거의 모든 유기 분자가 IR 광을 흡수하기 때문에 재료 강도를 제공하기 위해 추가 유기 분자를 포함하면 투명도가 감소한다고 Kleine은 말했다. 이 과제를 극복하기 위해 연구원들은 계산 시뮬레이션(컴퓨터 시뮬레이션)을 사용하여 IR 흡수가 아닌 유기 물질을 설계하고 후보 물질의 투명성을 예측했습니다. 그런 다음 새로운 유기 공 단량체로 원소 황의 역 가황을 통해 CHIP를 준비했습니다. James C. Wyant College of Optical Sciences의 교수인 광학 과학자 Robert Norwood는 새로운 렌즈 소재로 IR 카메라와 센서 장치를 소비자가보다 쉽게 이용할 수 있게 될 것이라고 말했다. 잠재적인 소비자 애플리케이션에는 경제적인 자율 주행 차와 가정 내 열 화상으로 보안 또는 화재 예방이 포함됩니다. 이 팀은 기술 출시를 위해 Tech Launch Arizona와 파트너 관계를 맺고 있습니다.참고 문헌 : T. S. Kleine et al., Angew. 화학 (2019); https://doi.org/10.1002/ange.201910856.

출처 : https://www.laserfocusworld.com/optics/article/14072460/new-optical-material-for-cheaper-polymer-ir-lenses-is-found-via-computational-chemistry