Инженеры в Германии научились "печатать" миниатюрные линзы произвольной формы и размеров толщиной с человеческий волос прямо на чипе или внутри какого-либо устройства при помощи 3D-принтера.
Таким образом, ученым удалось преодолеть серьезную проблему на пути миниатюризации оптических систем, которая, по сути, остановилась из-за того, что уменьшение размеров линз сопровождается все более строгими требованиями по качеству их изготовления, говорится в статье журнала Nature Photonics.
Теперь решение "печатать" линзы на чипах открывает дорогу к созданию камер размером с песчинку.
В отличие от обычных 3D-принтеров "лазерная" разновидность, созданная командой Тимо Гиссиблем из университета Штутгарта, работает методом от противного - она "вытачивает" предмет нужной формы из болванки стекла или особого светочувствительного материала, а не собирает его послойно. Подобный подход позволяет достигать субмикронной точности в изготовлении линз.
Для изготовления линзы необходимо нанести на стеклянную болванку несколько слоев специального материала, который будет мешать лазеру испарять стекло или полимер, затем обработать его фемтосекундными импульсами мощного лазера (фемто- - 10 в минус 15 степени), нанести заново "защитную краску" и повторять эту процедуру до тех пор, пока линза не будет готова, отмечает РИА "Новости". Этот процесс длится недолго - изготовление одной микролинзы занимает всего несколько часов, что выгодно отличает его от альтернативных методик создания миниатюрных оптических приборов.
Физики из Германии уже создали миниатюрную камеру 1600 пикселей размерами 1,4 на 1,4 микрометра, напечатав линзы прямо на поверхности микрочипа, а также набор линз диаметром в 120 микрометров и толщиной в 100 микрометров. Таким образом, даже тройной набор подобных линз с подключенным к ним оптоволокном оказался не толще человеческого волоса.
Такие миникамеры можно, к примеру, вводить в организм человека через шприц. Линзы можно использовать для поиска дефектов в тонких приборах, а также для создания систем слежения.
