2020-06-11 20:43:01
未来的超薄相机镜头可以看到曙光

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将来,相机镜头可能会变薄几千倍,并且制造资源会大大减少。瑞典查尔默斯工业大学的研究人员现在提出了一种新的技术,用于制造被称为超表面的人造材料,该材料由许多相互作用的纳米粒子组成,这些纳米粒子可以共同控制光。它们可能在明天的光学技术中有很大的用途。

超表面可用于便携式电子设备,传感器,照相机或太空卫星中的光学组件。查默斯(Chalmers)研究人员用于制造此类平面表面的新技术基于一种塑料,该塑料如今已用于制造其他微结构。

“我们将这种塑料的薄层放在玻璃板上,然后使用一种成熟的技术(称为电子束光刻),我们可以在塑料膜上绘制出详细的图案,然后在显影后形成超表面。最终的装置可以像普通的相机镜头一样聚焦光线,但它的厚度要薄数千倍,而且也可以灵活使用,”博士DanielAndrén说道。查尔默斯大学物理系的学生,最近发表在ACS Photonics杂志上的科学文章的第一作者。

在过去的十年中,光学领域发生了一场革命。智能手机具有可与数码单反相机媲美的相机,分辨率达数百万像素。他们使用小型,先进的计算机芯片和软件处理光,并借助小型彩色LED重新创建图像。近年来,这些技术的发展非常迅速,这主要归功于更小,更有效的电路组件。

但是,相机镜头本身并没有太大变化。当今的大多数镜片都基于相同的物理原理,并且具有与16世纪发明的第一批原型相同的基本限制。然而,在过去的十年中,研究人员开始研究可以替代当今镜片的人造材料(金属表面)。

当前,某些问题阻碍了超表面的大规模制造。需要先进的设备来制造它们,并且该过程很耗时。但是使用Chalmers研究人员的新方法,与目前的最新技术相比,生产率可以提高数倍。这项新技术使用了无害的化学物质,以及如今在纳米制造实验室中已经很普遍的机器,这意味着现在有更多的研究人员可以开始研究超表面。

Ruggero Verre说:“我们的方法可能是迈向大规模生产超曲面的一步。这是我们今天正在努力的目标。超曲面可以帮助我们创造不同的效果并提供各种技术可能性。最好的还没有到来。” ,查尔默斯大学物理系研究员,该科学论文的合著者。

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