Soczewka cieńsza od ludzkiego włosa
Przyszłość optyki rysuje się w ciekawych barwach. Ostatnio w magazynie naukowym Science pojawił się artykuł naukowców z Uniwersytetu Harvarda, przedstawiający nowy rodzaj soczewki, o grubości mniejszej niż średnica ludzkiego włosa.
Metasoczewka jest konstrukcją wykorzystującą nanotechnologię i tzw. metamateriały. Opisywana soczewka jest pierwszą, która działa w zakresie światła widzialnego. Składa się ona z cienkiej przezroczystej warstwy kwarcu, na której znajduje się kolejna warstwa złożona z miliona mikroskopijnych słupków wykonanych z dwutlenku tytanu (TiOS2). Ich długość wynosi zaledwie 600 nm i to właśnie one są odpowiedzialne za zaginanie światła. Odtworzenie działania standardowej soczewki sprowadza się do stworzenia odpowiedniego wzoru z owych słupków. Modyfikację ich wielkości, wzajemnych odległości i orientacji pozawala na zmianę długości ogniskowej tak stworzonej soczewki.
 © Peter Allen/Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences |
Korzyści z płynące z tego typu rozwiązania są bardzo szerokie, jak chociażby redukcja rozmiarów i wagi. Płaska soczewka pozwala na zaoszczędzenie miejsca w porównaniu do tradycyjnych szklanych soczewek. Poza zdolnością rozdzielczą przewyższającą nawet tradycyjne soczewki ich zaletą jest również to, że pozbawione są typowych aberracji optycznych. Dodatkowo, proces produkcji metasoczewek jest kompatybilny z tym, wykorzystywanym przy wytwarzaniu mikroprocesorów. To pozwoli przyspieszyć wprowadzenie soczewek do masowej produkcji a jednocześnie ograniczyć koszty.
 © Federico Capasso |
Prototypowa soczewka ma średnicę 2 mm, ale wynika to z ograniczeń sprzętu z jakiego korzystali naukowcy. W ogólności jednak możliwa jest produkcja znacznie większych soczewek. A potencjalne możliwości zastosowania metasoczewek są bardzo szerokie (szczególnie w dziedzinach gdzie liczy się miniaturyzacja) np. mikroskopy, urządzenia medyczne, urządzenia do projekcji wirtualnej rzeczywistości, aparaty fotograficzna, smartfony, czy soczewki kontaktowe.
Śmiało można powiedzieć, że technologia ta jest wyjątkowo ciekawa i przyszłościowa. Miejmy nadzieję, że jej rozwój będzie dynamiczny, i że już w nieodległej przyszłości będziemy mogli osobiście doświadczyć korzyści z niej płynących.
Komentarz można dodać po zalogowaniu.
Zaloguj się. Jeżeli nie posiadasz jeszcze konta zarejestruj się.
Optyczne.pl jest serwisem utrzymującym się dzięki wyświetlaniu reklam. Przychody z reklam pozwalają nam na pokrycie kosztów związanych z utrzymaniem serwerów, opłaceniem osób pracujących w redakcji, a także na zakup sprzętu komputerowego i wyposażenie studio, w którym prowadzimy testy.
'' cieńsza od grubość ''
ciekawe którzy z obecnych producentów optyki upadną bo nie zdążą w porę ogarnąć nowego rozdania
Super, że w końcu udało się dla światła widzialnego. Bo dla innych długości fal to już jest jakiś czas
link
Czyli już niedługo spełnią się marzenia o zoomie 10-1000 ze stałym światłem 2.8 :)
To może, a nawet jest przełom w dziedzinie optyki. Obiektywy rzędu 200mm f1.4 staną się realne. Może i będą duże ale za to lekkie jak obiektywy lustrzane. Już nie mogę się doczekać...
Do CISZY,
Jeśli prawdą okaże się, że mają lepszą rozdzielczość i mniejsze wady to podejrzewam, że na 200 mm się nie skończy i 1,4 może być uzyskane nawet przy większych ogniskowych. Zaczynam odkładać ;-)
To raczej ciekawostka do mikroskopow. W aparatach dalej bedzie sie liczyl Zeiss look.
Przede wszystkim, to chyba przeskok od jednej długości fali do całego spektrum będzie dość trudny do osiągnięcia. Poza tym- bardzo ciekawe badania!
200 1,4 jest teraz osiągalny, tylko co zrobić z głębią ostrości rzędu kilku mm?
A wydawało się, że rozmiarów obiektywów nie da się ruszyć. Można zmniejszać korpus aparatu a obiektywu nie - bo to zwykła geometria - nie do ruszenia.
Tymczasem ...
TiOS2 daje nerwowy bokeh.
Ciekawe , i jaki ladny poszarpany bokeh... hehe...
List pocztowy zamiast kartonu jako przesylka.
Pierdu pierdu, wprowadzenie technologii oled zajelo 10 lat. Te szkla beda na rynku nie szybciej nz w/w oled'y.
Poprawny wzór chemiczny dwutlenku tytanu to TiO2,
już się cieszę, będzie wielka wyprzedaż słoików wszelkiej maści.
Nareszcie jakaś konkretna innowacja w fotografii a nie ciągłe czytanie newsów o wypuszczeniu pomarańczowego futerału lub dodaniu kolejnych "kreatywnych" trybów do nowej puszki!
Ta technologia nie ma wad? Coś mi się nie chce wierzyć że obraz będzie idealny, poza tym koszty wykonania takich soczewek będą dużo wyższe niż standardowych, więc nie zobaczymy ich za szybko, jeśli w ogóle zobaczymy...
Dokładnie, tanio nie będzie. I kwestia czy taka soczewka grubości włosa będzie w ogóle na tyle wytrzymała żeby mogła być używana w obiektywach...
Śmieszą mnie te podniety że niby nagle teleobiektywy klasy 500/4 staną się miniaturowe jak kitowe zoomy :)
Przecież już dzisiaj są obiektywy jak nikkor 24-70/2.8, które mają wewnątrz soczewki o podobnej grubości. Tyle że obiektyw to nie jest jedna soczewka a cały układ składający się z wielu różnych rodzajów soczewek. W obiektywie soczewki nie są jedna przy drugiej sklejone ze sobą tylko w odpowiednich odległościach od siebie. W teleobiektywach całe bloki optyczne muszą się przemieszczać na odległości kilku centymetrów względem siebie. Co z tego, że soczewka będzie miała 2 mm jak jej średnica będzie miała 80 mm a odległości miedzy soczewkami to będzie po kilka centymetrów?
Zysk będzie na wadze, ale nie na rozmiarach. 10-1000 f/2.8, niezależnie od tego, z czego zbudujemy soczewkę, będzie miał średnicę ponad 36 cm.
pomijająć zoomy, obiektyw składa się z wielu soczewek żeby korygować wady, gdyby soczewka była idealna to wystarczyłaby jedna
i niektórych obiektywów po prostu się nie robi bo byłyby absurdalnie drogie a może dzięki tym odkryciom będzie się je robić. to byłaby różnica "być albo nie być" a nie tylko różnica wagi.
Szok. Już nie mogę się doczekać, co z tego wyniknie.
Nareszcie skończą się narzekania, że bezlusterkowce są zbyt małe/lekkie do podpinania długich tele :)
Za trzydzieści parę lat, jak dobrze pójdzie, w kiosku ruchu .... :)
"Prototypowa soczewka ma średnicę 2 mm, ale wynika to z ograniczeń sprzętu z jakiego korzystali naukowcy" taa....
zaprojektowali soczewkę do szpiegowania - teraz już wszędzie będzie można podgląd wcisnąć, 24 na dobę, na każdego... a sprzedają bajki, że większy prototyp by chcieli... buhaha..
O ile ta technologia da się wykorzystać w praktyce, perspektywy są niesamowite. Pomijając oczywiste korzyści płynące z mniejszych gabarytów należy mieć nadzieję ponadto na:
- potencjalnie wysoką wytrzymałość (lekkie soczewki > niskie obciążenia dynamiczne); można dodatkowo podeprzeć neutralnym "substratem"
- lekkie soczewki > szybkie działanie fokusu
- szybkie prototypowanie optyki
- w późniejszym czasie - niska cena produktu (cena wyrafinowanego szkła optycznego to spora część kosztów optyki)
- łatwą dostępność (skoro dało się pod strzechy wprowadzić litograficzne drukarki 3d to i tu byłaby to tylko kwestia czasu)
- łatwe skalowanie produktu
- możliwość budowy teleskopów o nieosiągalnych dotychczas parametrach
- ?