Создана жидкая линза, работающая подобно человеческому глазу

Учёные разработали адаптивную линзу на основе электрически чувствительной жидкости — дибутиладиапата (DBA). Линза способна менять фокусное расстояние в зависимости от поданного напряжения. Потенциально её можно использовать в камерах для смартфонов, эндоскопов и прочей техники.

Разработчики заявляют, что жидкие линзы вскоре могут полностью заменить твёрдые. Это позволит создать камеру мобильного телефона с возможностью быстро менять фокусное расстояние, причём камера будет оставаться такой же тонкой, как и корпус самого смартфона. Отсутствие металлических элементов приведёт к тому, что такие линзы можно будет использовать в течение многих лет без какого-либо износа. Разработка весит всего несколько граммов, но демонстрирует хорошие оптические характеристики.

Для создания жидкой линзы электрод, покрытый водоотталкивающим слоем, полностью заполняется жидкостью DBA. Из-за этого она образует купол. Применение постоянного тока вызывает накопление молекул жидкости на аноде, изменяя куполообразную форму в зависимости от силы напряжения. Таким образом регулируется фокусное расстояние. Снятие электрического поля возвращает жидкость к первоначальной форме.

Новая линза намного эффективнее существующих аналогов. В линзах электросмачивания применяется жидкость, для которой дополнительно требуется диэлектрическая плёнка, чтобы отделить её от металлического электрода. Жидкая линза DBA не подвержена испарению или электролизу. Поскольку она напрямую контактирует с электродом, необходимость в изолирующем слое отпадает.

Первые тесты показали, что оптический коэффициент пропускания составляет около 95% в видимом диапазоне волн от 390 до 780 нм. Характеристики линзы не меняются ни при комнатной температуре, ни при почти +93 °C. Увеличение приложенного напряжения от 0 до 100 В может менять фокусное расстояние с 7,5 до 13,1 мм, а разрешение объектива может достигать почти 29 линий на мм.

В дальнейшем исследователи сосредоточатся на улучшении скорости отклика и увеличении разрешения. Также они планируют уменьшить влияние гравитации на жидкость DBA, чтобы можно было создавать линзы большего размера.

Источник