Маленькие 3D-камеры с огромным потенциалом

Размер камеры

3D-печать с 1980х годов работает в медицинской сфере. С помощью этой технологии моделируются части тела, которые нельзя увидеть без хирургического вмешательства, но исследование потенциала 3D-печати дает возможность практикующим врачам пойти еще дальше. А что если сканеры заменит маленькая камера, размеров с гранулу соли, которую можно внедрить в пациента?

Группа немецких исследователей разрабатывала сложную оптическую систему, она должна была быть такой маленькой, чтобы поместиться в шприц. Ее применение не ограничено медицинской сферой. Эту систему можно использовать в продуктах, для которых нужны максимально маленькие и легкие детали, например - для дронов и смартфонов.

Камера

Печатать такие маленькие размеры - нелегкая задача, особенно учитывая то, что такие маленькие объекты нельзя создать на обычном 3D-принтере. Ученые из Штугдардского университета создали миниатюрные камеры, используя фемтосекундный лазер, длительность импульсов которого меньше 100 фемтосекунд (1 фемтосекунда - это квадрилионная часть секунды). Эти импульсы превращались в огонь на светочувствительном материале на стеклянной подложке. После этого два фотона поглощаются материалом, а полимеры находятся в полимерной сетке. Материал, который не подвергся контакту, потом смывается растворителем, оставляя только затвердевший полимерный материал из которого дальше формируется оптический элемент. Это новая техника, позволяющая печатать с точностью до субмикронного уровня. Благодаря этому можно делать системы оптических линз с 2 линзами и больше. Многолинзовая система позволит различать больше цветов, что улучшит качество фотографии.

Камера

Оптические микроскопы, имеющие диаметре и высоту в 125 микрометров, потом подсоединяют к 170 метровому оптоволокну шириной в 2 человеческих волоса.  Камера может фокусироваться на объектах, находящихся в 3 миллиметрах. Так как вся система помещается в шприц, то есть надежда, что ее можно будет внедрять в органы или даже в мозг.

"Время воплощения идеи в жизнь займет меньше одного дня. Мы хотим раскрыть потенциал так же, как это было с компьютерным проектированием в сфере инженерной механики несколько лет назад" - говорит профессор Гаральд Гиссен из Штутгардского университета.

Плата

Чтобы показать, как работает эта линза ее напечатали на чипе с КМОП-изображением, создав маленький датчик. Как уже было сказано - это быстрый способ производства и такие камеры могут быть использованы для создания дронов размером с пчелу. Число областей, в которых может найти применение эта технология будет только расти.

Источник
Поделиться: