Elektricky aktívna kvapalina pomáha tekutým šošovkám meniť zaostrenie
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 24. 1. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Čínski výskumníci vyvinuli nový typ adaptívnej tekutej šošovky, ktorá mení svoju ohniskovú vzdialenosť, keď je aplikované napätie. Šošovka vyrobená s použitím novej elektricky citlivej tekutiny je pritom malá, ľahká a dá sa ľahko vyrobiť na použitie v smartfónoch a iných fotoaparátoch.
Existujúce šošovky sú pevné a aj keď fungujú dobre, majú obmedzený rozsah ohniskových vzdialeností. To je aj dôvod, prečo sú moderné smartfóny vybavené fotografickým systémom s viacerými šošovkami, ktoré sa špecializujú na makro, širokouhlé alebo teleobjektívy.
Tekuté šošovky sú však v tomto smere flexibilnejšie, čo im umožňuje ľahko prepínať medzi všetkými týmito ohniskovými vzdialenosťami. Samotné tekuté šošovky nie sú pritom žiadnou novinkou. Technologické spoločnosti síce už dlhé roky sľubujú ich príchod do spotrebnej elektroniky, no prvá sa dostala na trh len minulý rok v smartfóne Mi Mix od Xiaomi.
Nová tekutá šošovka, ktorú vyvinuli výskumníci z Hefeiskej technickej univerzity, je navrhnutá tak, aby bola jednoduchšia ako existujúca technológia. Kľúčovou zložkou je pritom tekutina známa ako dibutyladipát (DBA), ktorá má elektronegatívnu molekulárnu štruktúru. To znamená, že jej tvar sa zmení, keď sa na ňu aplikuje jednosmerný prúd.
Šošovka bola vytvorená naplnením prstencovej elektródy touto kvapalinou DBA. Pretože elektróda je pokrytá vrstvou odpudzujúcou vodu, povrch kvapaliny tvorí kupolovitý tvar. Keď sa aplikuje napätie, molekuly DBA sa zhromažďujú na jednom konci, čím sa mení kupola a v dôsledku toho aj ohnisková vzdialenosť šošovky. Po odstránení elektrického poľa sa kvapalina vráti do pôvodného tvaru.
Počas testov bola tekutá šošovka schopná zmeniť svoju ohniskovú vzdialenosť zo 7,5 milimetra na 13,1 milimetrov, keď sa napätie zvýšilo z nuly na 100 V. Jej rozlíšenie bolo takmer 29 riadkov na milimeter a mohla prepustiť asi 95 percent viditeľného svetla. Kvapalná šošovka tiež fungovala dobre v rozsahu teplôt od 20 do 100 stupňov Celzia.
Tím hovorí, že nová tekutá šošovka má jednoduchšiu štruktúru a lepšiu stabilitu ako existujúce tekuté šošovky. Niektoré vyžadujú izolačné vrstvy medzi elektródou a kvapalinou, zatiaľ čo iné, ako napríklad tá od Xiaomi, používajú malé motory na manipuláciu s ich tvarom. Bez nich by sa šošovka DBA mohla dať ľahšie integrovať do smartfónov, fotoaparátov, endoskopov a iných systémov objektívov.
Výskum bol publikovaný v magazíne Optics Letters.
