Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology MIT haben neuartige "Metalle" hergestellt, die den Fokus in mehreren Tiefen verschieben können, ohne sich zu neigen oder zu bewegen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Linsen besteht diese nicht aus massivem Glas, sondern aus einer transparenten "Phase-Ändern von "Material.
Wie in der neu veröffentlichten Studie in der Zeitschrift beschrieben Naturkommunikation Sobald das Material erhitzt ist, kann es seine Atomstruktur neu ordnen und die Art und Weise ändern, wie es mit Licht interagiert. Dadurch können die Metallene ihren Fokus verschieben, ohne sperrige mechanische Komponenten zu benötigen.
Das in wiederbeschreibbaren CDs verwendete Material führte zum Durchbruch.
Das phasenwechselnde Material wurde entwickelt durch Optimieren eines Materials, das im Allgemeinen in wiederbeschreibbaren CDs und DVDs verwendet wird und GST genannt wird. Hier wurde der Mechanismus verwendet, mit dem auf CDs gespeicherte Daten geschrieben, gelöscht und neu geschrieben werden können.
Die interne Struktur von GST ändert sich beim Erhitzen und ermöglicht den Wechsel zwischen transparenten und opaken Zuständen. Die MIT-Forscher ätzten die Oberfläche dieses Materials mit "winzigen und präzise strukturierten Strukturen". Das Besondere an diesen Strukturen ist, dass sie gemeinsam als "Metaoberfläche" wirken.Licht auf neuartige Weise zu brechen oder zu reflektieren, je nach den Eigenschaftsänderungen des Materials.
Dies ist der Trick, mit dem die Forscher den Metallfokus erhalten konnten, ohne sich zu bewegen. Wenn das Material bei Raumtemperatur gehalten wurde, konnte die Metaoberfläche Licht lenken, um ein scharfes Bild eines Objekts in einiger Entfernung zu erstellen. Nach dem Materialwurde mit Laserpulsen erhitzt, die Metaoberfläche lenkte das Licht um, um auf ein weiter entferntes Objekt zu fokussieren.
"Unser Ergebnis zeigt, dass unsere ultradünne abstimmbare Linse ohne bewegliche Teile eine aberrationsfreie Abbildung überlappender Objekte in unterschiedlichen Tiefen erzielen kann, die mit herkömmlichen, sperrigen optischen Systemen konkurrieren", sagte Tian Gu, ein Wissenschaftler im Material Research Laboratory des MIT, in einem n MIT-Pressemitteilung .
Das Design zeigt derzeit Bilder im Infrarotbereich. Aufgrund seiner Kompaktheit kann es zur Entwicklung von Miniaturen verwendet werden. Zoomobjektive für zukünftige Drohnen, Mobiltelefone oder Nachtsichtbrillen.