Российские ученые изобрели «умную» линзу

Автор: ДСК-Столица

2018.10.03 08:47 584

Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) разработали уникальную варифокальную жидкую линзу на основе термокапиллярного эффекта.

Как утверждает доцент кафедры радиофизики ТюмГУ Наталья Иванова, новая линза обладает рядом преимуществ по сравнению с существующими аналогами: она может работать как в режиме собирающей линзы, так и в режиме рассеивающей (тороидальной) линзы.

Кроме того, по ее словам, линза обладает способностью менять фокусное расстояние, приспосабливаясь к изменению внешних условий.

Ученые ТюмГУ также пояснили, что в отличие от твердотельных аналогов жидкие линзы могут фокусироваться неограниченное количество, делая это без износа и очень быстро (за счет свойств текучести жидкости). Таким образом, по их мнению, изобретение позволит минимизировать большинство сложных оптических систем.

Эксперты полагают, что новая разработка может найти применение в самых разных областях промышленности и медицины, а также в биохимическом и биометрическом анализе. К потенциальным продуктам, использующим жидкую варифокальную линзу на основе термокапиллярного эффекта, относятся устройства машинного зрения, «лаборатории-на-чипе», «микросистемы общего анализа».

Идея применения жидкостей для построения оптических элементов с управляемыми характеристиками принадлежит Исааку Ньютону: он предложил использовать в качестве параболического зеркала поверхность ртути во вращающемся сосуде.

В 2016 году ученые ТюмГУ Наталья Иванова и Александр Малюк синтезировали раствор, который при облучении лучом света собирается в каплю и работает как плоско-выпуклая линза.

В 2017 году была изменена концентрация растворов и определен диапазон устойчивой работы жидкой линзы при изменении оптической ориентации в гравитационном поле. Также был разработан способ бесконтактного захвата и перемещения микро- и наночастиц, который является более доступным, чем дорогостоящая технология лазерного пинцета.

«В основе работы линзы лежит термокапиллярная конвекция Марангони. Градиент температуры на поверхности капли жидкости создается лазерным излучением. В качестве рабочих жидкостей используются этиленгликоль или бензиловый спирт», — уточнила Наталья Иванова.

По мнению ученых, новое исследование является частью комплексного изучения возможности создания адаптивных жидкостных оптических элементов на основе эффектов Марангони.

Источник: https://sdelanounas.ru/