Создана жидкая линза с переменным фокусом: это делает ее похожей на настоящий глаз

Ученые из Китая использовали новую электрически чувствительную жидкость для создания адаптивной линзы. Она имеет выпуклую форму, которая способна менять кривизну, изменяя фокусное расстояние. Исследователи говорят, что это дает линзе функциональность, подобную глазу. Ее можно использовать для создания ультратонких линз, которые могут быстро регулировать фокусное расстояние.

Человеческий глаз может менять свое фокусное расстояние, изменяя форму хрусталика. Сокращение и расслабление ресничной мышцы изгибает и изменяет его кривизну. Это позволяет нам быстро переключаться с фокусировки на чем-то близком — например, на вашем телефоне, — на что-то гораздо более далекое — например, на кого-то, приближающегося издалека. Вдохновленные этой функциональностью, исследователи из Технологического университета Хэфэй использовали новую электрически чувствительную жидкость — дибутиладипат — для создания жидкой линзы, которая может адаптироваться и изменять свою форму аналогичным образом.

Дибутиладипат имеет электроотрицательную молекулярную структуру — это значит, что он имеет способность притягивать электроны. Если его поместить в электрическую цепь, он будет двигаться вместе с электронами к аноду и накапливаться на его поверхности. Дибутиладипат прозрачен, что делает его идеальным для использования в жидких линзах.

Чтобы создать линзу, Мяо Сюй и ее коллеги заполнили кольцевой электрод дибутиладипатом. Внутренняя часть электрода была покрыта водоотталкивающим слоем, который отталкивал жидкость от внешней поверхности, придавая ей выпуклую или куполообразную форму. Когда исследователи приложили постоянный ток к жидкости дибутиладипата, она двинулась вместе с зарядом к внешней поверхности, аноду, в результате чего купол опустился, а его форма и кривизна изменились. Форма выпуклой поверхности зависит от приложенного напряжения, и когда электрическое поле снижается, жидкость дибутиладипата возвращается в исходное состояние и форму.

Адаптивная жидкая линза на основе новой электрически чувствительной жидкости меняет форму и, следовательно, фокусное расстояние при напряжении

Исследователи обнаружили, что при повышении напряжения от 0 до 100 В фокусное расстояние линзы менялось с 7,5 мм до 13,1 мм. Анализ показал, что разрешение адаптивной жидкостной линзы может достигать почти 29 линий на миллиметр, что выше, чем у человеческого глаза. Эти характеристики оставались стабильными при температурах от комнатной до 100 °C, а линза пропускала около 95% видимого света в диапазоне длин волн от 390 до 780 нм.

По словам исследователей, его простая структура и отличные свойства изображения делают дибутиладипин отличным кандидатом, чтобы стать материалом для изготовления новых адаптивных жидких линз. Поскольку такие линзы будут легкими и компактными, они, возможно, идеально подойдут также для камер мобильных телефонов, эндоскопов и систем машинного зрения.

«Мы разработали адаптивную жидкую линзу, похожую на глаз, которую можно использовать для рассеивания или схождения света путем изменения формы жидкости дибутиладипата. Этот тип адаптивных жидких линз однажды может заменить обычные твердые. Это позволило бы камере мобильного телефона быстро изменять фокусное расстояние, оставаясь при этом такой же тонкой, как и сам телефон», — рассказала Сюй.

Сейчас исследователи работают над улучшением характеристик. Пока скорость отклика немного медленная, и они пытаются найти способы снижения напряжения, необходимого для регулировки фокусного расстояния жидкостной линзы.


Читать далее

100 секунд до конца человечества: как устроены Часы Судного дня и почему они встали

Ученые придумали, как отправить корабль на Марс за 45 дней с помощью лазера

Вероятно, протоны гораздо меньше, чем считалось ранее

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Древний кинжал нашли в Твери: ученые выяснили его возраст
Наука
Редкое астрономическое явление можно увидеть уже в эту пятницу
Космос
Ученые раскрыли, как появились невозможные черные дыры
Космос
Минпромторг закроет параллельный импорт ноутбуков и серверов HP и Fujitsu
Новости
При Трампе пошлины на азиатские солнечные панели выросли до рекордных 3521%
Новости
ИИ помог выиграть 36 млн в лотерею: можно ли это повторить
Новости
Зонд «Люси» сфотографировал астероид необычной формы
Космос
Крупнейшая структура во Вселенной больше и ближе к Земле, показывают гамма-всплески
Космос
Разработан метод для быстрого обнаружения ДНК в образце с помощью света вместо ПЦР
Наука
Huawei выпускает чип Ascend 910C в ответ на торговые ограничения для Nvidia
Новости
Создана упаковка для транспортировки и длительного хранения донорской крови
Наука
Теорию относительности Эйнштейна проверят на орбите Земли
Космос
«Фабрику» железного века по производству краски нашли в Израиле: она проработала 500 лет
Наука
В Японии испытали летающие молниеотводы: дроны, которые привлекают молнии
Новости
Шимпанзе впервые попали на видео во время «вечеринки» с алкоголем
Наука
В Госдуме хотят проверять владельцев российских сайтов через Госуслуги
Новости
Физики разработали кубиты с увеличенным временем жизни для квантовых устройств
Наука
Астрономы подтвердили открытие первой «одинокой» черной дыры
Космос
Создан металл, который не теряет прочности при самых экстремальных температурах
Наука
Сколько яиц и кулича можно съесть на Пасху: врачи назвали допустимую норму
Наука