Капля линза и магнит – или как создавали новый тип оптики

Капля линза и магнит – или как создавали новый тип оптики

Исследовательской группой университета штата Вашингтон, куда также вошли специалисты университета штата Огайо, представлен миру достаточно простой, удешевлённый способ изготовления пользовательских линз. Инновационная технология обещает открыть более простое производство дорогостоящих линзовых форм под оптические устройства разного плана.

Как создать жидкую капельную форму

Специалисты машиностроители и материаловеды, а также специалисты оптики, объединившись в исследовательскую группу, представили концепцию получения капельной жидкой формы. Особенность разработки в том, что допускается возможность манипуляции такими капельками при помощи магнитов. В результате появляются возможности формования линз различной конфигурации и размерности. Более подробно технология освещается публикацией журнала «Applied Physics Letters».

Использование высококачественных линз видится актуальным практически во всём, начиная от автомобильных видеокамер автоматического управления и заканчивая роботизированными конструкциями. Однако традиционные технологии литья и формования, что применяются специалистами изготовления оптики, требуют сложных дорогих металлических форм. Поэтому очевидной видится ситуация, когда производители ограничиваются массовым производством только одного вида линз.

Изначально исследовательская группа пыталась создать уникальные линзы посредством 3D-печати. Но пришлось столкнуться с трудностями контроля линзовой формы. Тогда разработчики остановились на идее использования магнитов и эффекта поверхностного натяжения жидкостей для создания свободно-потоковых форм.

Технология производства капельной оптики

Учёные поместили микрочастицы  железа в состав капель жидкости, создав устройство окружения капель магнитами. Затем каплю дополнили пластиковым материалом, обычно входящим в конструкции стандартных линз. Воздействием магнитного поля капля приобретает конфигурацию конической линзы, тем самым формируя основу под материал пластиковой линзы.

После затвердевания пластика, свойства и качество изображения оптики отмечаются на том же уровне, что демонстрирует обычный объектив. Вместе с тем капля жидкости остаётся в виде отдельного элемента и допускает повторное использование. Магниты выступают элементами свободного перемещения.

То есть, имеется возможность изменять магнитное поле, а значит конфигурацию «пресс-формы» и, соответственно, получаемый оптический продукт. Эксперименты показали возможности использования капель большего или меньшего объёма для создания линз различной размерности.

Учёным удалось применить концепцию межфазного натяжения непосредственно в области оптики. Таким образом, удалось внедрить управляемую жидкую формовку. Этот уникальный процесс позволил исследователям магнитным полем настраивать конфигурацию капли под оптику без необходимости изготовления дорогостоящей основы.


При помощи информации: WSU


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *