تم تطوير الدليل الموجي المكون من ثاني كبريتيد التنغستن من قبل المهندسين في جامعة كاليفورنيا سان دييغو وهو عبارة عن ثلاث طبقات فقط من الذرات الرقيقة وهو أنحف جهاز بصري في العالم! نشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 12 أغسطستكنولوجيا النانو الطبيعة.

يبلغ حجم الدليل الموجي الجديد حوالي 6 أنجستروم (1 أنجستروم = 10^-10متر)، أرق بـ 10000 مرة من الألياف النموذجية، وأرق بحوالي 500 مرة من جهاز بصري مثبت على شريحة في دائرة ضوئية متكاملة. وهي تتألف من طبقة واحدة من ثاني كبريتيد التنغستن معلقة على إطار من السيليكون (طبقة من ذرات التنغستن محصورة بين ذرتين من الكبريت)، وتشكل الطبقة المفردة بلورة فوتونية من سلسلة من أنماط المسام النانوية.

تتميز هذه البلورة أحادية الطبقة بأنها تدعم أزواج ثقب الإلكترون التي تسمى الإكسيتونات، في درجة حرارة الغرفة، تولد هذه الإكسيتونات استجابة بصرية قوية بحيث يكون معامل انكسار البلورة حوالي أربعة أضعاف معامل انكسار الهواء حول سطحها. وعلى النقيض من ذلك، فإن مادة أخرى لها نفس السماكة لا تحتوي على معامل انكسار مرتفع. أثناء انتقال الضوء عبر البلورة، يتم التقاطه داخليًا ونقله على طول المستوى عن طريق الانعكاس الداخلي الكلي.

تعد قنوات الدليل الموجي للضوء في الطيف المرئي ميزة خاصة أخرى. سبق أن تم إثبات التوجيه الموجي باستخدام الجرافين، وهو أيضًا رقيق ذريًا، ولكن عند أطوال موجية للأشعة تحت الحمراء. أظهر الفريق لأول مرة التوجيه الموجي في المنطقة المرئية. تسمح الثقوب النانوية المحفورة في البلورة لبعض الضوء بالتشتت بشكل عمودي على المستوى بحيث يمكن ملاحظته والتحقيق فيه. تنتج هذه المجموعة من الثقوب بنية دورية تجعل البلورة تعمل كرنان أيضًا.

وهذا أيضًا يجعله أنحف مرنان بصري للضوء المرئي تم عرضه تجريبيًا على الإطلاق. لا يعمل هذا النظام على تحسين التفاعل بين الضوء والمادة بشكل كبير فحسب، بل يعمل أيضًا بمثابة قارنة توصيل شبكية من الدرجة الثانية لربط الضوء بالدليل الموجي البصري.

استخدم الباحثون تقنيات التصنيع الدقيقة والنانوية المتقدمة لإنشاء الدليل الموجي. كان إنشاء الهيكل أمرًا صعبًا بشكل خاص. المادة رقيقة ذريًا، لذلك ابتكر الباحثون عملية لتعليقها على إطار من السيليكون وتشكيلها بدقة دون كسرها.

يعد الدليل الموجي لثاني كبريتيد التنغستن دليلاً على مفهوم تقليص حجم الجهاز البصري إلى أحجام أصغر من أجهزة اليوم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تطوير رقائق ضوئية ذات كثافة أعلى وقدرة أعلى.