Ultrabroadband light absorbing Fe/polymer flexible metamaterial for soft opto-mechanical devices
Güell-Grau, Pau (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Pi Vila, Francesc (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Villa, Rosa (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Nogués, Josep (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Alvarez, Mar (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Sepúlveda, Borja (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2021
Resum:	Ultrabroadband light absorbers are attracting increasing interest for applications in energy harvesting, photodetection, self-regulated devices or soft robotics. However, current absorbers show detrimental insufficient absorption spectral range, or light angle and polarization dependence. Here we show that the unexplored optical properties of highly-damped plasmonic materials combined with the infrared absorption of thin polymer films enable developing ultrabroadband light-absorbing soft metamaterials. The developed metamaterial, composed of a nanostructured Fe layer mechanically coupled to a thin polydimethylsiloxane (PDMS) film, shows unprecedented ultrabroadband and angle-independent optical absorption (averaging 84% within 300-18000 nm). The excellent photothermal efficiency and large thermal-expansion mismatch of the metamaterial is efficiently transformed into large mechanical deflections, which we exploit to show an artificial iris that self-regulates the transmitted light power from the ultraviolet to the long-wave infrared, an untethered light-controlled mechanical gripper and a light-triggered electrical switch.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación SEV-2017-0706 Ministerio de Ciencia e Innovación PID2019-106229RB-I00 Ministerio de Ciencia e Innovación PCIN2016-093 Ministerio de Ciencia e Innovación MAT2016-77391-R Ministerio de Ciencia e Innovación DPI2015-68197-R Ministerio de Ciencia e Innovación DPI2015-72948-EXP Ministerio de Ciencia e Innovación RyC2013-14479 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-292
Nota:	Altres ajuts: ICN2 is funded by the CERCA programme/Generalitat de Catalunya.
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Ultrabroadband absorption ; Soft metamaterials ; Highly-damped plasmonics ; Iron nanostructures ; Optomechanical devices
Publicat a:	Applied materials today, Vol. 23 (June 2021) , art. 101052, ISSN 2352-9407

DOI: 10.1016/j.apmt.2021.101052

10 p, 2.2 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats