Созданы жидкие линзы с электростатически регулируемыми свойствами

В лабораториях Белла (США) группой ученых под руководством Тома Крупенкина (Tom Krupenkin) разработана жидкая микролинза, фокусным расстоянием которой и смещением ее оптической оси можно управлять с помощью приложенного к ней электрического потенциала. Ус Новая линза сделана из капли прозрачной проводящей жидкости, помещенной на подложке со специальным покрытием, а электроды, расположенные под ней, позволяют управлять линзой. По словам одного из авторов разработки Тома Крупенкина из лабораторий Белла, данный метод управления жидким субстратом может быть применен к широкому кругу материалов. Полимерные жидкости под действием ультрафиолетового излучения можно превращать в твердые линзы с сохранением при этом строго определенных оптических свойств.

Жидкая микролинза размещена на твердой подложке. Чтобы избавиться от нежелательного воздействия факторов, связанных с качеством поверхности и наличием на ее поверхности загрязнений, Крупенкин с коллегами предложили изолировать линзу от твердой подложки, разместив ее на тонком слое другой жидкости (силиконового масла). Это позволяет капле "плавать" на поверхности своеобразного смазывающего слоя, нигде непосредственно не соприкасаясь с твердой поверхностью.

Сама подложка состоит из нескольких слоев. Основной слой, содержащий четыре управляющих электрода, изготовлен из стекла с добавлением оксида индия и титана. Поверх него нанесен слой нитрида кремния толщиной 150 микрон, а затем - слой фторсодержащего полимера толщиной 1 микрон.

На сегодняшний день продемонстрирована методика создания управляемой микролинзы диаметром приблизительно 2 мм из капли раствора сульфата калия объемом 6 микролитров. По словам Крупенкина, методика позволяет создавать линзы размером от нескольких десятков микрон до нескольких миллиметров.

Фокусное расстояние линзы может изменяться более чем в два раза (а в перспективе - в несколько раз) подачей на электроды напряжения порядка 10 В. Изменяя напряжение на электродах, линзу можно перемещать по подложке в требуемом направлении; величина смещения в принципе не ограничена и определяется конфигурацией электродов. В настоящее время линза может смещаться на 35% собственного диаметра. Время реакции микролинзы - 5 миллисекунд. По заверениямразработчиков, все манипуляции с жидкой микролинзой полностью обратимы и не приводят к изменениям ее свойств.

Источник: по материалам Optics.