یک لنز دوربین می تواند بدون حرکت قطعات باعث تغییر نقطه کانونی شود

پژوهشگران MIT "متا لنز" جدیدی را ساخته و قادر به تغییر نقطه کانونی خود در پاسخ به دما است، بدون اینکه قطعات متحرکی داشته باشند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل و به نقل از نیواطلس؛ لنزهای بزرگنمایی مدرن به طرز شگفت انگیزی کار می کنند، اما یکی از آنها را باز کنید و با یک درجه پیچیدگی مکانیکی بسیار کوچک روبرو شوید، در حالی که زوم یا فوکوس را تنظیم می کنید، 20 عنصر شیشه ای جلا داده شده یا بیشتر در جهات مختلف حرکت می کنند. . این واقعیت که این چیزها سالها با استفاده سنگین در حالی که در برابر اثاثیه منزل قرار می گیرند، در معرض باران، گرد و غبار و درجه حرارت های مختلف قرار دارند، دوام می آورد، گواهی درخشان برای نوابغ توسعه دهنده آنهاست.

اما تحول جدیدی از تیم تحقیقات مواد در MIT ادعا می کند که می تواند با استفاده از یک ماده تغییر دهنده فاز شفاف که به هیچ وجه نیازی به حرکت ندارد، به سرعت و با دقت نور را متمرکز کند. در عوض، این "فوق العاده نازک متا قابل تنظیم" ساختار اتمی خود را در پاسخ به گرما مرتب می کند.

A team at MIT has developed and tested a new "meta-lens" capable of changing its focal point in response to temperature

مواد مورد بحث پیچش جدیدی در مورد مواد ژرمانیم / آنتیموان / تلوریم است که در سی دی ها و دی وی دی های قابل نوشتن مجدد استفاده می شود. در این برنامه ها، از گرمای لیزر برای جابجایی مواد بین حالت های شفاف و مات استفاده می شد. اما تیم MIT سلنیوم را به این مخلوط اضافه کردند و دریافتند که وقتی گرما اضافه می شود، ساختار اتمی آن "از یک آمنج بی نظیر اتم به یک ساختار کریستالی مرتب تر تغییر می یابد"، قدرت شکستن آن را تغییر می دهد بدون اینکه شفافیت آن تغییر کند.

این لنز متا دارای ساختارهای ریز و دقیق الگویی است که در سطح آن حک شده است، که می تواند برای شکستن یا انعکاس نور به روش های خاص طراحی شود. با گرم شدن مواد، خصوصیات نوری آن تغییر می کند. در پیکربندی که تیم نمونه سازی کرده است، نور مادون قرمز را روی یک نقطه نزدیک در دمای اتاق متمرکز می کند و سپس با اعمال گرما، نقطه کانونی خود را دورتر می کند.

A magnified image of the metalens, showing its microscopic features

این تیم با قرار دادن لنز متا روی صحنه و روشن کردن آن با پرتو لیزر تنظیم شده روی باند مادون قرمز، این آزمایش را انجام دادند. محققان دو نمودار وضوح شفاف را در فواصل مختلف در مقابل آن قرار دادند و دریافتند که این تصویر می تواند یک تصویر واضح از تصویر نزدیک تر را در دمای اتاق و یک تصویر واضح از دورتر را حتی اگر گرم شود، حتی پس از منبع گرما حذف شد.

تیان گو، دانشمند تحقیقاتی در آزمایشگاه تحقیقات مواد MITگفت: نتیجه ما نشان می دهد که لنز قابل تنظیم فوق العاده نازک ما، بدون قطعات متحرک، می تواند به تصویربرداری بدون انحراف از اشیا objects واقع در عمق مختلف با هم بپردازد، و با سیستم های نوری بزرگ و بزرگ رقابت می کند.

An optical microscope view of the MIT metalens

این تیم معتقد است که می توان آن را با میکرو گرمای یکپارچه ساخت، که می تواند "مواد را به سرعت با پالس های کوتاه میلی ثانیه گرم کند"، تنظیم دقیق درجه حرارت برای تنظیم تنظیم کانونی مداوم در طیف وسیعی از حالت های میانی بین حداقل و حداکثر فاصله کانونی - هر چند مشخص نیست با چه سرعتی می تواند خنک شود و تمرکز را در حداقل فاصله تنظیم کند.

عضو تیم میخائیل شالاگینوف گفت: به طور کلی وقتی شخص دستگاه نوری را می سازد، تنظیم ویژگی های آن پس از ساخت بسیار چالش برانگیز است. به همین دلیل داشتن این نوع سیستم عامل برای مهندسان نوری مانند یک جام مقدس است که به [متالن ها] اجازه می دهد تمرکز را به طور کارآمد و در یک طیف وسیع تغییر دهید.

تیم می گوید: این نمونه اولیه مادون قرمز می تواند در محدوده های حرارتی کوچک، دوربین های حرارتی فوق العاده جمع و جور و عینک دید در شب با نمای کم استفاده شود. پیشرفت های بیشتر، نشان می دهد این مورد می تواند لنزهای فوق العاده جمع و جور را برای تلفن های هوشمند بدون هیچ قسمت متحرک، از جمله موارد دیگر، فعال کند.

ایده بسیار عالی و یک فرصت مهم برای کاهش پیچیدگی گیج کننده اپتیک مکانیکی مدرن در صورت اثبات است.

مقاله ای درباره این تحقیق در Nature Communications منتشر شده است.

 

زمان انتشار: شنبه ۹ اسفند ۱۳۹۹ - ۰۷:۱۵:۰۰

شناسه خبر: 95034

مطالب مرتبط :
۱

علم و فناوری گزارش می دهد؛

ساخت ربات هوشمندی که توانایی راه رفتن را برای کودکان معلول فراهم می کند + فیلم و عکس

محققان به تازگی از نوعی ربات هوشمند به نام "Trexo Robotics " رونمایی کرده اند که می تواند امکان دوباره راه رفتن را برای کودکان معلول فراهم آورد؛ این ربات همچنین قابلیت اتصال به اینترنت را دارد و والدین می توانند با کمک تلفن هوشمندشان آن را کنترل کنند.

اینترنت اشیاء

نقش اینترنت اشیاء در دنیای کسب و کارامروز

اینترنت اشیاء فرایند تصمیم‌سازی و تصمیم‌‌گیری را در سازمان بهبود می‌بخشد و ارزش کسب‌وکار را به‌شکلی چشمگیر افزایش می‌دهد..

هشت ایده برگزیده اولین ایده شو حل مسائل آموزشی در بستر آموزش مجازی

توسط دانشگاه پیام نور استان اصفهان؛

ایده های منتخب اولین ایده شو حل مسائل آموزشی در بستر آموزش مجازی تقدیر و جهت کاربست معرفی شدند

تعداد هشت ایده منتخب اولین ایده شو حل مسائل آموزشی در بستر آموزش مجازی با مشارکت ایده پردازان آموزش و پرورش و آموزش عالی تقدیر و جهت کاربست معرفی شدند.

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب