Očná optika sa zmení vďaka nanotechnológiám

Výskumníci z harvardskej School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) oznámili, že sa im podarilo pomocou nanotechnológií vytvoriť plochý objektív schopný s vysokou účinnosťou sústrediť svetlo vo viditeľnom spektre.

Pozrite siBionická vnútroočná šošovka vám neotrávi oko

Objektív používa rad ultratenkých nanopilierov, ktoré ohýbajú a sústreďujú dopadajúce svetlo. Prvý krát sa takúto metašošovku podarilo vyrobiť už vlani v lete a objav bol hodnotený magazínom Science ako jeden z najlepších v roku 2016 a označený za prielom v optike. Ale šošovka mala nepríjemné obmedzenie – dokázala sústrediť len jednu farbu (vlnovú dĺžku) súčasne.

Ako vidí metašošovky elektrónový mikroskop.ZDROJ | Harvard SEAS

Ten istý tím teraz vyvinul prvý plochý objektív, ktorý spracuje kontinuálne pásmo farieb od modrej, po zelenú. Tým sa otvárajú možnosti pre nové aplikácie v zobrazovaní, spektroskopii a v snímaní. Výskum bol zverejnený v Nano Letters.

Pozrite siVložíte si displej do oka? Aj to bude realitou!

Tradičné šošovky pre optické prístroje, vrátane fotoaparátov a kamier v mobiloch, vyžadujú viac zakrivené šošovky pre korekciu chromatickej aberácie. Spôsobuje ju závislosť indexu lomu priehľadných látok od vlnovej dĺžky.

To zvyšuje hmotnosť, hrúbku a zložitosť objektívov. Nové metašošovky už majú korekciu aberácie zabudovanú, takže si vystačia s jednoduchou šošovkou.

Korekcia chromatickej disperzie je dôležitou témou v optike pri systémoch, ktoré pracujú so svetlom rôznych farieb. Schopnosť riadiť chromatickú disperziu rozširuje možné aplikácie plochých šošoviek.

https://www.youtube.com/watch?v=ETx_fjM5pms

Tak ako predtým, aj nové metašošovky sú tvorené nanopiliermi tenšími ako vlas, vyrobenými z oxidu titaničitého (TiO2). Usporiadaním do špeciálnych vzorov lámu svetlo do spoločného ohniska, podobne ako bežné šošovky. Na rozdiel od optických skiel sú však tieto nanomateriály veľmi tenké. a dajú sa vyrábať litografiou.

Pozrite siPanasonic LUMIX DMC-GX80 – nenápadný, ale vynikajúci CSC foťák

Otvárajú sa tak možnosti na výrobu omnoho tenších fotoaparátov, smartfónov a okuliarov ako dnes. Kým sa tak stane, bude však potrebné „natiahnuť“ šírku spracovaného farebného spektra na celú viditeľnú oblasť. Teda nielen na vlnové dĺžky od 490 nm do 550 nm (od modrej, po zelenú), ktoré zvládajú dnes, ale na pásmo od červenej po fialovú, čiže asi 390 až 700 nm.

ZdrojHarvard SEAS

Komentáre k článku