“Металеща” сменя фокусното си разстояние под въздействието на топлина, без

“Металеща” сменя фокусното си разстояние под въздействието на топлота, без движещи се елементи
(снимка: MIT)

Съвременните обективи за приближение работят отлично, само че отворете един и ще се ужасите – вътре ви чака комплицирана система от микромеханични устройства, с 20 или повече полирани стъклени детайла, които се движат в разнообразни направления с разнообразни темпове, до момента в който въртите пръстените. Фактът, че тези неща не престават да работят след години на интензивна приложимост, въпреки да биват удряни в мебели, излагани на дъжд, прахуляк и разнообразни температури, е ослепително удостоверение за гениите, които ги създават.

Но една нова разработка на екипа по материалознание в MIT може да концентрира светлината бързо и тъкмо, употребявайки транспарантен материал с променлива фаза, при който не се постанова нищо да се движи. Вместо това тази „ ултратънка регулируема мета-леща “ пренарежда атомната си конструкция под въздействието на топлота.

Въпросният материал е нов прочит на комбинацията от германий, антимон и телур – композиция, употребена в презаписваемите компактдискове и DVD дискове. При тези приложения се употребява лазерна топлота за „ превключване “ на материала сред положения на бистрота и неяснота. Но е добавил селен към сместа и е открил, че под въздействието на топлота атомната конструкция „ се измества от аморфна, случайна плетеница от атоми към по-подредена, кристална конструкция “, променяйки силата на изкривяване, без да трансформира прозрачността си.

Метаобективът има дребни, точно подредени структури, гравирани на повърхността му, които могат да бъдат проектирани да пречупват или отразяват светлината по избрани способи. Когато материалът се нагрява, оптичните му свойства се трансформират.
още по тематиката
В конфигурацията, която екипът е прототипирал, метаобективът концентрира инфрачервената светлина върху близка точка при стайна температура и по-късно реалокира фокусната си точка по-далеч под въздействието на топлота.

Екипът е тествал метаобектива, като го сложил на статив и го осветил с лазерен лъч, излъчващ светлина в. Изследователите сложили две транспарантни диаграми пред него на разнообразни дистанции и открили, че устройството е в положение да възпроизведе внезапно изображение на по-близката диаграма при стайна температура и също толкоз остро изображение на по-отдалечената диаграма след нагряване.

„ Резултатът ни демонстрира, че нашата ултратънка регулируема леща без движещи се елементи може да реализира ясни изображения без аберации на припокриващи се обекти, ситуирани на разнообразни дълбочини, съперничейки на обичайните, обемисти оптични системи “, споделя Тиан Гу, академик от лабораторията за проучвания на материалите на MIT.

Екипът има вяра, че обектив с сходна система може да бъде създаден релативно елементарно с интегрирани микронагреватели, които биха могли „ бързо да загряват материала с къси милисекундни импулси “, настройвайки температурата тъкмо, с цел да разрешат фокусна конфигурация за редица междинни положения сред минимално и оптимално фокусно разстояние.

Направеният инфрачервен първообраз, споделя екипът, може да бъде потребен за приложения като ултракомпактни термокамери и незабележими. По-нататъшното развиване, съгласно учените, може да даде опция за изработката на ултра-компактни обективи за нарастване за смарт телефони без движещи се елементи.