Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Учёные создали «живую» линзу с электрической фокусировкой — помог графен
11.08.2026 [14:31],
Геннадий Детинич
Инженеры Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London) разработали компактную мягкую линзу, способную менять фокусное расстояние под действием электрического поля без электродвигателей и какой-либо механики. Основой конструкции стали прозрачные растягивающиеся электроды из графена на эластичной подложке. Такая оптика сродни живому глазу, что может привести к прорыву в носимой электронике. 
Источник изображений: Queen Mary University of London Современная оптика с автофокусом в камерах достаточно сложна и громоздка. Предложенное учёными решение позволяет расположить электрический привод из прозрачного восстановленного оксида графена (rGO) на одной оптической оси с линзой. Это делает систему автофокуса интегрированной непосредственно в линзу — компактнее такую конструкцию сложно и даже невозможно представить. В основе устройства лежит диэлектрический эластомерный актуатор (DEA) — предварительно растянутая тонкая полимерная мембрана, зажатая между электродами, способными деформироваться под воздействием электрического поля. При подаче напряжения электростатические силы сжимают мембрану таким образом, что меняют её кривизну и, следовательно, фокусировку. Электроды изготавливаются распылением rGO непосредственно на поверхность эластомера. Толщина их слоя варьируется от 50 до 80 нм. При увеличении количества материала поверхностное сопротивление снижалось в десятки раз, однако одновременно падала прозрачность линзы на длине волны 550 нм (примерно с 42 до 17 %). То есть разработчикам пришлось искать компромисс между электропроводностью, способностью линзы растягиваться и её прозрачностью.  Для прототипа привода выбрали плотность электрода, при которой он пропускал примерно 32 % света и обеспечивал изменение площади мембраны примерно на 10 % при напряжённости электрического поля 50 В/мкм. Когда к приводу добавили эластичную линзу, он смог изменить её фокусное расстояние с 30,1 до 36 мм. Пока разработка остаётся лабораторным прототипом, причём исследователям ещё предстоит повысить прозрачность электродов. Однако отсутствие моторов и механики потенциально позволяет создавать более тонкие, лёгкие и бесшумные системы автофокусировки для камер, очков и AR/VR-дисплеев, миниатюрных медицинских приборов и научной оптики. Samsung «обманула физику», разработав сверхтонкие линзы для камер смартфонов
16.08.2025 [11:54],
Геннадий Детинич
Компания Samsung сообщила, что совместно с университетом POSTECH разработала новый класс металинз для ультратонких оптических систем. Компании не нравятся современные объективы, выступающие из гладких корпусов смартфонов. Новая разработка поможет уменьшить оптику камер и сделает их малозаметными в смартфонах. 
Источник изображений: Samsung Подробно о новых металинзах инженеры Samsung и учёные Поханского университета науки и технологии (POSTECH) рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. Исследователи разработали, создали и испытали металинзу для работы в инфракрасном диапазоне для камер слежения за глазами пользователей. Такие камеры позволяют управлять приложениями одними движениями глаз, а также обеспечивают управление в устройствах дополненной реальности. Металинзы для работы в оптическом диапазоне будут созданы позже на основе полученного опыта. В общем случае металинзы — это некие конструкции из элементов, сравнимых по размеру с длиной волны. Они не похожи на обычные линзы из стекла, которые для большего увеличения могут быть очень выпуклыми. Поскольку элементы металинз можно располагать в другой ориентации, чем стеклянные линзы, в частности, вертикально, то это позволяет заметно уменьшить толщину оптической системы.  В обычном случае для эффективного преломления (фокусирования) света элементы металинз должны создавать фазовую задержку света на одну длину волны. Корейские исследователи пошли дальше и создали первую в мире металинзу, которая фокусирует свет с элементами размерами 2/3 длины волны. Это означает, что высота металинзы уменьшается примерно на 30 %, что делает камеру с её использованием ещё тоньше. Также это упрощает производство, поскольку снижает уровень брака. Ещё один аспект разработки также связан с уровнем брака. Если высота элементов металинзы равна одной длине волны света, то каждый наноэлемент получается с соотношением сторон 1:10. И без того тонкие волоски преломляющих элементов оказываются чрезвычайно хрупкими при производстве. Новая разработка позволяет делать волоски короче, что изменяет соотношение сторон в каждом из них до 1:5. В результате наноструктуры становятся прочнее и меньше подвержены барку в процессе массового выпуска.  «Металинзы было сложно вывести на рынок из-за сложности производства и низкой механической стабильности. Чтобы решить эту проблему, мы объединили усилия с экспертами в области проектирования, моделирования, производства и проверки для разработки нового метода проектирования наноструктур», — пояснили суть и цели разработки в Samsung. Благодаря использованию металинзы команде удалось уменьшить толщину камеры на 20 % по сравнению с обычными камерами с рефрактивными линзами — с 2,0 до 1,6 мм, что привело к снижению веса и объёма. Система также обеспечивает точное отслеживание взгляда и распознавание характерных точек радужной оболочки глаза в широком поле зрения 120 градусов. Кроме того, эффективность функции передачи модуляции (MTF) — важная характеристика объектива для получения чёткого изображения — улучшилась с 50 % до 72 %. Осталось дождаться внедрения этой разработки и, зная Samsung, оно не задержится. |
© 1997—2026 3DNews
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
