Изобретен объектив, который может менять фокус без движущихся частей

Ученые разработали сверхтонкую металинзу, которая может изменять точку фокусировки света в зависимости от температуры без каких-либо движущихся элементов.

Современные объективы переменного фокусного расстояния хорошо выполняют свои функции, но имеют сложную структур, состоящую из десятков крошечных механических и стеклянных элементов. Исследователи из Массачусетского технологического института предложили альтернативный вариант, состоящий всего из одной линзы и инфракрасного лазера.

В качестве основы для создания металинзы команда взяла оптический материал, используемый в перезаписываемых компакт-дисках. Под действием лазера, он может переключаться между прозрачным и непрозрачным состояниями. Однако ученые MIT обнаружили, что при включении в состав селена, он начинает реагировать на такое воздействие иначе.

При изменении температуры материал атомная структура может обратимо переходить из беспорядочного аморфного состояния в кристаллическое, изменяя его преломляющую способность.

Команда использовала модифицированный материал для создания оптической металинзы с выгравированными на поверхности крошечными структурами, преломляющими или отражающими свет определенным образом. Далее исследователи создали прототип объектива, закрепив линзу и направили на нее лазер, работающий в инфракрасном диапазоне. Эксперименты показали, что по мере нагревания новой линзы, ее фокусное расстояние увеличивается, а резкость изображения не меняется.

По словам разработчиков, в дальнейшем можно будет изготовить компактный объектив со встроенными  микронагревателями, которые смогут повышать температуру металинзы до нужного уровня за доли секунды. Однако вопрос охлаждения и возврата к начальному фокусу остается открытым. В перспективе технология может быть использована для создания крошечных объективов для смартфонов.

Напомним, что недавно инженеры создали первый плоский объектив типа «рыбий глаз» толщиной 1 мм.