Капля преломления: ученые разработали недорогие жидкие линзы
Капля воды на предметном стекле может заменить небольшой микроскоп. Нужно лишь сделать так, чтобы капля не превращалась в лужу.
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Филиппинские ученые обнаружили простой и доступный способ создания динамически регулируемых линз на водной основе, которые могут найти широкое применение в будущем — от учебных классов и исследовательских лабораторий до камер и даже носимых гаджетов. Их исследование опубликовано в журнале Results in Optics.
Покрыв обычный предметный столик специально подготовленным поливинилхлоридным (ПВХ) пластиком, исследователи смогли создать гидрофобную поверхность, которая удерживала каплю воды в форме купола, похожего на увеличительное стекло. Добавляя или удаляя воду из капли, можно изменять и контролировать фокусное расстояние и увеличительную силу жидкой линзы с минимальными потерями и искажениями.
В процессе поверхностного формования исследователи расплавляли ПВХ в электрическом поле, которое растягивало и осаждало пластик на предметное стекло в виде очень тонких микроволокон. Это делает поверхность более водоотталкивающей, в результате чего капли воды сохраняют сферическую форму, а не растекаются в виде плоских луж.
Поместив на эту поверхность капли разного размера и послав через них лазерный луч, исследователи заметили, что световой луч расширялся или сужался в зависимости от размера капли. Более крупные капли действовали как линзы с большим фокусным расстоянием, а более мелкие — как линзы для макросъемки, при этом лазерный луч оставался чистым и неискаженным.
Поскольку устройство недорогое, простое в изготовлении и использовании, оно имеет множество потенциальных практических применений. Жидкие линзы можно использовать в классах естественных наук для изучения оптики, особенно в школах с дефицитом дорогостоящего лабораторным оборудованием. В отдаленных районах или регионах с ограниченными ресурсами оно может помочь в создании базовых оптических инструментов для экспериментов или диагностики. В серьезных научно-исследовательских лабораториях оно позволит быстро настраивать и калибровать лазерные приборы.
Это также закладывает основу для создания более совершенных жидкокристаллических линз, которые можно будет использовать в камерах, микроскопах и даже в мобильных устройствах. При дальнейшем развитии их можно будет использовать в портативных диагностических приборах или портативных проекционных и осветительных системах.
Недавно мы рассказали об инновационном стекле для передовой оптики.
Поделиться
