納米材料顯神威!Metalenses助力iGlass概念成真
傳統材料制作的透鏡早已逼近光學極限,單純依靠加工工藝的提升無法進一步削減鏡片厚度,不過采用納米材料制作的新一代超薄Metalenses已經取得突破,現在可以控制多種色彩的光線了。我們知道,移動設備、VR、AR等產品都非常需要超薄透鏡,所以也許不久之后,我們就有機會看到眼鏡般輕薄的VR/AR眼鏡了吧。
最近,來自哈佛的研究團隊展示了他們在納米材料應用metalenses上面的突破,距離超薄鏡片替代傳統的厚重光學鏡片又進一步。當然,這只是一個實驗室科技,所以還存在不少問題,最重要的就是它一次只對一種色彩的光起作用。所以,如果把它應用到手機攝像頭,那我們只能用來拍攝黑白照片。
幸運的是,不久之后,這個來自哈佛大學工程與應用科學的研究團隊又發表了一種新材料,它能夠擴展支持一段連續光譜,用色彩來表示就是藍光波段到綠光波段。這將進一步打開這種鏡片在傳感器、圖像等領域的應用前景。
如圖片所示,metalenses是由無數比頭發絲更細的“納米立柱體”組成,成分為二氧化鈦。當研究人員將它們排列成特定的陣列,它們就可以像普通鏡片一樣將光折射至一個共同的焦點。而與普通鏡片不同的是,這種材料非常之薄。總有一天,我們可以用它制作超薄的相機、手機、VR/AR眼鏡等電子產品。
團隊將繼續調整這些納米立柱體的形狀和排列,他們已經消除了色差和彩邊現象。他們的終極目標就是制作出一種沒有常見光學缺陷的超薄透鏡,其量產成本甚至可能低于普通鏡片。“這一平臺將基于單步平面印刷技術,并與高產率的量產技術相兼容(例如納米壓印)。”一位博士研究生表示。
Metalenses還有可能解決常規鏡片在400nm波長光下的精細度問題。不過,目前的試驗品只局限于490~550nm波長光(藍到綠),不過已經適用于一些特定用途的科學研究了。至于相機等消費電子產品,則需要它至少支持390~700nm全波段的光了。
你也許覺得這樣的已經很酷了吧。
但VR箘告訴你,Metalenses有可能使這樣的成為現實!
一旦成功,它將永遠改寫手機、VR、AR等多種電子產品形態吧。
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