لنزهای آینده ۸۰ برابر نازک‌تر از موی انسان

به گزارش ایسنا به نقل از دیجیتال‌ترندز، تیمی از محققان شرکت سامسونگ و موسسه فناوری کالیفرنیا با همکاری دکتر امیر اعرابی اخیرا موفق به تولید لنزهای مسطحی شده‌اند که می‌توانند بر روی یک حسگر دیجیتالی برای ساخت یک دوربین کوچک تعبیه شوند. لنزهای دوربین‌های سنتی از شیشه ساخته شده‌اند اما لنزهای سیلیکونی بسیار کوچک هستند.

یک لنز دوربین سنتی با تغییر جهت نور توسط چندین تکه شیشه بر روی تصویر متمرکز می‌شود. شکل مقعر لنز به نور اجازه می‌دهد از بخش ضخیم‌تر میانی سریع‌تر از لبه‌های نازک‌تر آن عبور کند. عبور نور از میان چندین تکه شیشه در فواصل مختلف باعث می‌شود که تصویر متمرکزی ایجاد شود.

محققان به جای استفاده از شیشه از دو ورق استوانه سیلیکونی استفاده کردند. این مجموعه استوانه‌ها موسوم به متاسطح را می‌توان طوری تنظیم کرد که قطر هر استوانه با دیگری متفاوت باشد. دانشمندان با تغییر قطر استوانه‌ها توانستند به گونه‌ای شیوه عبور نور را از میان لنز تنظیم کنند که تصویر روی یک ورق به جای چندین تکه شیشه متمرکز شود.

بلندی هر استوانه ۶۰۰ نانومتر بوده که قطر هر لنز دو ورقه‌ای را حدود ۱۲۰۰ نانومتر می‌کند. در مقایسه، ضخامت یک رشته مو انسان حدود ۱۰۰ هزار نانومتر(۸۰ برابر) است. قطر هر استوانه قابل تنظیم بوده و به ورق نازک اجازه می‌دهد تا کار کانونی چند تکه شیشه را انجام دهد.

لنز جدید (سمت چپ) مشکل تاری تلاش‌های قبلی (سمت راست) را حل کرده است.

این محققان جزو نخستین افرادی نیستند که از یک ماده مشاهده برای متمرکز کردن نور برای تصویربرداری استفاده کرده‌اند، اما تلاش‌های قبلی منجر به تصویری شدند که اطراف لنز آن تار شده بود. کار دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا و سامسونگ با استفاده از ورق‌های سیلیکونی این تیرگی را حداقل از زاویه دید ۷۰ درجه حذف کرده است.

دکتر امیر اعرابی، محقق فوق دکترای موسسه فناوری کالیفرنیا اظهار کرد: متاسطوحی مانند این ورق‌های سیلیکونی به سادگی و مشابه تراشه‌های رایانه‌ای، قابل تولید انبوه هستند. این امر بدان معنی است که روش ما یک تکنیک ساده و به راحتی مقیاس‌پذیر برای ساخت لنزهای کوچک با قطر چند میلیمتر است.

این لنزهای مسطح را به سادگی می‌تواند به حسگر تصویربرداری دیجیتال SMOS افزود چرا که این لنزها با استفاده از مواد و روش‌های ساده ساخته می‌شوند.   پیوند زدن این لنزهای مسطح به حسگر می‌تواند این فناوری را برای افزودن به دوربین‌های کوچک در فناوریهای مصرفی مانند تلفن‌های همراه هوشمند و دستگاههای پوشیدنی یا کاربردهای علمی از جمله دوربین‌های آندوسکوپی متناسب کند.

هدف بعدی این محققان، ‌گسترش قابلیت لنزها با انجام آزمایشاتی مانند افزودن لنز به دوربین‌ها و میکروسکوپ‌های کوچک است.