В майбутньому лінзи камер можуть бути в тисячі разів тоншими і потребувати менше ресурсів у виробництві. Дослідники з Технологічного університету Чалмерса (Швеція) представили нову технологію для створення штучних матеріалів, відомих як «метаповерхні». Вони складаються з безлічі взаємодіючих наночастинок, які разом можуть керувати світлом.
Метаповерхні можуть використовуватися для оптичних компонентів в портативній електроніці, датчиках, камерах або космічних супутниках. Нова технологія дослідників заснована на пластику, який сьогодні вже використовується для створення інших мікроструктур.
«Ми наносимо тонкий шар цього пластику на скляну пластину і, використовуючи добре відпрацьовану техніку електронно-променевої літографії, ми можемо малювати детальні візерунки на пластиковій плівці, які після розвитку утворюють метаповерхні. Отриманий пристрій може фокусувати світло, як звичайний об’єктив камери, але він в тисячі разів тонший і може бути гнучким».
Даніель Андрен,
аспірант фізичного факультету Чалмерса
За останні десять років в оптиці відбулася революція. У наших смартфонах є камери, які можна порівняти з DSLR (цифровими дзеркальними фотоапаратами). Вони обробляють світло за допомогою невеликих сучасних комп’ютерних чипів і програмного забезпечення, а зображення відтворюється за допомогою маленьких кольорових світлодіодів. Ці технології розвивалися надзвичайно швидко в останні роки завдяки меншим і більш ефективним компонентам схеми.
Однак самі лінзи камер не сильно змінилися. Більшість сучасних об’єктивів засновані на тих же фізичних принципах і містять ті ж основні обмеження, що і перші прототипи, винайдені в шістнадцятому столітті. Однак в останнє десятиліття дослідники почали працювати зі штучними матеріалами – метаповерхнями – які могли б замінити сучасні лінзи.
Зараз певні проблеми стоять на шляху масштабного виробництва метаповерхонь. Для їхнього виготовлення потрібне сучасне обладнання, і цей процес також нелегкий. Але, використовуючи новий метод цих дослідників, продуктивність може бути збільшена в декілька разів у порівнянні з сучасними технологіями. У новій технології використовуються нешкідливі хімічні речовини, а також машини, які сьогодні вже широко доступні в нанотехнологічних лабораторіях. А це означає, що тепер все більше дослідників можуть почати вивчати метаповерхні.