Трансформируемые линзы сочетают широкоугольность с возможностью фокусировки

Объектив, созданный инженерами университета штата Огайо (Ohio State), сочетает в себе лучшие качества глаз человека и насекомых. Его конструкция была описана в техническом дайджесте 25-й международной конференции IEEE по микро-электромеханическим системам.

«Наш глаз может изменять фокус. Глаз насекомых состоит из многих миниатюрных оптических компонентов, которые не изменяют фокус, но обеспечивают широкое поле зрения, — пояснил И Чжао (Yi Zhao), адьюнкт-профессор биомедицинских технологий и офтальмологии из Ohio State. — То что сделали мы, это широкоугольный объектив с глубиной резкости».

Это означает, что даже при увеличенных углах обзора продолжает сохраняться свойственное человеческому глазу восприятие глубины: объекты не в фокусе (расположенные дальше или ближе) выглядят нечеткими.

Прототип Чжао изготовлен из прозрачного полимера, заполненного студенистой массой, подобной жидкости в глазе человека. Он представляет собой совокупность из нескольких небольших куполообразных карманов для жидкости, размещенных на одном большом. Форма каждого купола может изменяться подкачиванием и выпусканием жидкости, соответственно меняется направление оптической оси и фокусное расстояние объектива.

Такой способ фокусировки напоминает то, как мышцы изменяют форму хрусталика человеческого глаза, и коренным образом отличается от работы объективов в обычных фотокамерах, где отдельные линзы перемещаются взад и вперед вдоль линии зрения.

Новая конструкция, по мнению автора, особенно перспективна для применения в конфокальных микроскопах, сегодня использующих систему движущихся стеклянных объективов и лазер для сканирования трехмерных изображений мельчайших объектов. Она позволяет, в принципе, создать конфокальный микроскоп, вообще лишенный движущихся частей.

Успешно показавший себя на испытаниях прототип имеет довольно крупные габариты (диаметр 5 мм), чтобы говорить о немедленном применении в смартфонах или медицинской лапароскопии. В настоящее время, инженеры работают над уменьшением его размеров, а университетское бюро коммерциализации технологий и переноса знаний займется лицензированием этой конструкции индустрии.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365