Ученые приблизились к созданию камеры размером с песчинку

Немецкие инженеры использовали 3D-принтер для создания миниатюрной линзы. Её площадь примерно равна срезу человеческого волоса, и это приближает к созданию «шпионских» камер размером с песчинку, сообщает журнал Nature Photonics.

Трехмерный и лазерный

Существовавшие ранее методы не позволяли создать настолько миниатюрные линзы. В новом эксперименте ученые из Штутгарта использовали лазерный 3D-принтер. В результате им удалось разработать технологию печати линз произвольных форм и размеров.

Традиционные 3D-принтеры работают аддитивным методом – создают объекты, послойно добавляя к основе частицы вещества. Лазерный 3D-принтер, напротив, вытачивает объект из стекла или светочувствительного материала. Это позволяет достичь субмикронной точности.

На изготовление линзы ушло несколько часов

Ученые использовали стеклянную болванку, на которую было нанесено несколько слоев специального вещества, предупреждавшего испарение стекла или полимера под воздействием лазера. Его обработали фемтосекундными импульсами мощного лазера, затем заново нанесли защитный слой и повторяли эти операции до тех пор, пока линза не достигла нужной формы и размера.

Применение

Чтобы доказать соответствие результата цели, ученые использовали полученную линзу для создания миниатюрной камеры. Матрица, на которую попадает свет, имела размеры 1,4х1,4 микрометра и включала 1600 пикселей.

Линзу напечатали непосредственно на чипе. Кроме того, ученые создали набор линз толщиной 100 микрометров и диаметром 120 микрометров.

Разработчики заявляют, что такие линзы и камеры на их основе можно будет помещать в организм человека с помощьью обычного шприца. Если сделать их немного крупнее, то камеры на основе таких линз позволят получать полноцветное изображение без искажений. Использовать подобные камеры можно для создания систем слежения и другой сложной оптики, применять для поиска дефектов в скальпелях и точных приборах.