Дата:29/06/16

Физики из Германии научились печатать линзы размером с волос

Инженеры из Германии научились «печатать» миниатюрные линзы толщиной с человеческий волос прямо на чипе или внутри какого-то устройства при помощи 3D-принтера, что открывает дорогу к созданию действительно «шпионских» камер размером с песчинку.

Миниатюризация камер и других оптических систем фактически остановилась в последние годы из-за того, что уменьшение размеров линз накладывает на них все более строгие требования по качеству изготовления. Ученые пытаются преодолеть эти барьеры, используя все более экзотические приборы – жидкие линзы из капель воды, плазменные резонаторы.

Тимо Гиссибль (Timo Gissibl) из университета Штутгарта (Германия) и его коллеги нашли решение для всех проблем, мешавших миниатюризации линз, научившись печатать линзы произвольной формы и размеров при помощи трехмерного «лазерного» принтера.

В отличие от обычных 3D-принтеров, его «лазерная» разновидность работает методом от противного – она «вытачивает» предмет нужной формы из болванки стекла или особого светочувствительного материала, а не собирает его послойно. Подобный подход, по словам Гиссибля и его коллегам, позволяет достигать субмикронной точности в изготовлении линз, что необходимо для их миниатюризации.

Для изготовления линзы, по словам ученых, необходимо нанести на стеклянную болванку несколько слоев специального материала, который будет мешать лазеру испарять стекло или полимер, затем обработать его фемтосекундными импульсами мощного лазера (фемто- 10 в минус 15 степени), нанести заново «защитную краску» и повторять эту процедуру до тех пор, пока линза не будет готова.

Этот процесс, как отмечают исследователи, длится недолго – изготовление одной микролинзы занимает всего несколько часов, что выгодно отличает его от альтернативных методик создания миниатюрных оптических приборов.

В качестве демонстрации физики из Германии создали миниатюрную камеру размерами, содержащую в себе 1600 пикселей размерами 1,4 на 1,4 микрометра, напечатав линзы прямо на поверхности микрочипа, а также набор линз диаметром в 120 микрометров и толщиной в 100 микрометров. Таким образом, даже тройной набор подобных линз с подключенным к ним оптоволокном оказался не толще, чем типичный человеческий волос.

У данных линз и системы по ее изготовлению, как рассказывает Гиссибль, есть масса применений – к примеру, миниатюрные камеры на их основе можно будет вводить в организм человека через обычный шприц, так как они будут проходить через инъекционную иглу. Чуть более крупные наборы линз будут способны получать полноцветную картинку, свободную от искажений, что позволит применять их для поиска дефектов в лезвиях ножей, скальпелей и прочих тонких приборов, а также для создания систем слежения и других сложных оптических устройств, сообщает РИА Новости. 

Просмотры: 574

При использовании ссылка на ictnews.az обязательна