До мініатюрних лінз із надтонкими плоскими лінзами

Наталі Майєр

Журналіст

Опубліковано 12.05.2015

Звичайні лінзи особливо ефективні. Однак, оскільки вони вигнуті, їх мініатюризація має свої межі. Для вирішення проблеми американські дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) розробили нове покоління надтонких та плоских лінз.

В останньому випуску журналу Nature Communications вчені з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) у США повідомили, що розробили нове покоління лінз, усипаних кремнієвими шпильками. За їхніми словами, ці плоскі мікролінзи пропонують оптичні характеристики, подібні до звичайних лінз. Технології, необхідні для їх виробництва, також є безпосередньо доступними для промисловості. Про що мріяти в короткостроковій перспективі про додатки для широкої громадськості і навіть, обіцяє Амір Арбабі, дослідник відділу інженерії та прикладної науки Caltech, про нові програми, недоступні до цього часу.

Нагадаємо, що лінзи виготовляються з матеріалів з n = c0/co, де c0 - швидкість світла у вакуумі, а c - швидкість світла в середовищі в цій точці.
Як правило, ми відзначаємо в індексі середовище, яким є. "data-image =" https://cdn.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/d/2/2/d22cd58b4a_126159_indice-refraction-eau-pure.jpg "data-url ="/Sciences/Definitions/physique-index-refraction-1526/"data-more =" Детальніше "> показники заломлення відрізняються від показників навколишнього середовища. Їх вигнута форма (увігнута або опукла) дозволяє їм відхиляти, а потім фокусувати світлові промені, які приймає світло довше, щоб пройти через найтовстіші частини кришталика, ніж потрібно через найтонші частини. У випадку плоскої лінзи це не може відбутися. Тому ми повинні знайти хитрощі.

Кремнієві шпильки для поліпшення роботи лінз

Дослідники Caltech пропонують використовувати загальні нанопікоти
Символ: Si Атомне число: 14 Електрон на енергетичний рівень: 2, 8, 4 Атомна маса: 28,0855 uНайбільш стабільні ізотопи: 28Si стабільний з 14. "data-image =" https://cdn.futura-sciences.com/ buildsv6/images/midioriginal/0/1/8/0187c0d646_59608_1024px-12-inch-silicon-wafer.jpg "data-url ="/science/definitions/chimie-silicium-14517/"data-more =" Детальніше "> кремній різні розміри, розміщені на лінзах, самі виготовлені з кремнію і товщиною лише в кілька мікрометрів. Насправді такі штифти мають властивість захоплювати і затримувати світло, яке проходить через них на певний проміжок часу. діаметр і висоту штифта, задана довжина хвилі затримується на певний період. Розміщені відбиваючим способом на всій поверхні лінзи, ці штифти дозволяють дослідникам точно фокусувати падаючі промені світла. На даний момент ці плоскі лінзи залишаються дорогими у виробництві, але команда Caltech забезпечує що Це повинно мати можливість виробляти їх, використовуючи добре освоєні прийоми, винайдені в 1826 р. Джозефом Ніепсом
Відкриття та принцип фотографії
Цей процес базується. "data-image =" https://cdn.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/4/4/e/44e1ed3bfd_50037751_in-de-donker-kamer-01.jpg "data-url ="/house/визначення/house-photography-11095/"data-more =" Детальніше "> фотографія або нанолітографія.

Дослідження показує, що цей тип лінз здатний сфокусувати 82% падаючого інфрачервоного світла. Результат набагато кращий, ніж отриманий, наприклад, за допомогою плоских металевих лінз. Навіть якщо ці лінзи нового покоління ще (досі) не досягають 100%, отриманих за допомогою звичайних лінз, вони все одно мають ту перевагу, що можуть бути спеціально розроблені відповідно до конкретного застосування, просто модифікуючи дизайн лінз. Кремній нанопікоти.