Fokus na soczewki ciekłokrystaliczne

Źródło: WAT
Źródło: WAT

Zastosowane w goglach wirtualnej (VR) lub rozszerzonej (AR) rzeczywistości, w okularach korekcyjnych albo aparatach fotograficznych w smartfonach - soczewki ciekłokrystaliczne sprawią, że urządzenia będą mniejsze, lżejsze i będą oferowały dużo więcej możliwości niż obecne - informuje WAT.

Opracowywane w Wojskowej Akademii Technicznej soczewki ciekłokrystaliczne o zmiennej ogniskowej mogą, zdaniem badaczy, zrewolucjonizować dostępne urządzenia optyczne. Największą ich zaletą są zmienne właściwości – to otwiera wiele nowych dróg rozwoju przyrządów optycznych, zarówno do korekcji wad wzroku, jak i aparatów w smartfonach.

"Powiększenie soczewki będzie sterowane elektrycznie i ograniczy, a może nawet całkowicie wyeliminuje stosowanie ruchomych części optyki" - tłumaczy doktorant Tomasz Jankowski, cytowany w cyklu #młodziinnoWATorzy na stronie internetowej uczelni.

Jak wyjaśnia, soczewki te wykorzystują właściwości optoelektroniczne materiałów ciekłokrystalicznych. W porównaniu z soczewkami szklanymi mają niską masę i niewielką grubość. Można dzięki nim uzyskać szeroki zakresu przestrajalności mocy optycznej bez konieczności wykorzystywania ruchów mechanicznych.

W zależności od kierunku padania wiązki światła, molekuły ciekłego kryształu mają różne współczynniki załamania. Ciekły kryształ, umieszczony w polu elektromagnetycznym, obraca się w kierunku linii pola elektromagnetycznego. Połączenie tych dwóch właściwości optoelektronicznych pozwala zmienić powiększenie soczewki. Taką warstwę umieszcza się pomiędzy dwiema równoległymi szklanymi płytkami, na których naparowana jest warstwa przewodząca z materiału ITO, czyli Indium Tin Oxide, mieszaniny tlenku indu i cyny, działającej jako elektroda.

Źródło: WAT
Źródło: WAT

"W celu uzyskania soczewki ciekłokrystalicznej w warstwie ciekłego kryształu musimy wytworzyć odpowiedni rozkład pola elektromagnetycznego. Spowoduje to rozkład różnego obrotu ciekłego kryształu i ostatecznie rozkład współczynnika załamania, dzięki czemu uzyskamy soczewkę zbliżoną do soczewki gradientowej" - mówi Jankowski.

Doktorant bada nową metodę wytwarzania takich pól elektrycznych. Bazuje ona na kształtowaniu mikrostruktury elektrody ITO oraz zasilaniu jej za pomocą tylko dwóch źródeł napięciowych o różnych amplitudach. "Inne zespoły uzyskują często lepsze parametry, ale muszą do tego używać nawet kilkudziesięciokrotnie więcej źródeł napięciowych" - podkreśla.

W obiektywie aparatu fotograficznego za pomocą dwóch soczewek ciekłokrystalicznych ustawionych blisko siebie po zmianie ich ogniskowych naukowcy uzyskują różne nastawy zoomu optycznego. Nie potrzeba do tego ruchów mechanicznych, sterują nimi tylko i wyłącznie za pomocą napięcia. To właśnie dzięki temu będzie można wyeliminować ruchome elementy z układów optycznych.

W ramach współpracy międzyuczelnianej WAT i Politechniki Warszawskiej doktorant pracował pod kierunkiem dr inż. Anny Pakuły, a obecnie - dr. hab. Noureddine’a Bennisa. Otrzymał nagrodę III stopnia w XXXI konkursie PKOpto SEP im. prof. Adama Smolińskiego na najlepsze prace dyplomowe z zakresu optoelektroniki.(PAP)

Nauka w Polsce

kol/ bar/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Ekspert: Polski teleskop poleci w przyszłym roku na orbitę Księżyca

  • Na zdj. od lewej: mgr inż. Stefania Wolff (WFTiMS PG i IMP PAN), mgr Angelika Łepek (WFTiMS PG), prof. Jacek Ryl (WFTiMS PG), dr hab. inż. Katarzyna Siuzdak, prof. IMP PAN (IMP PAN), dr inż. Wiktoria Lipińska (IMP PAN, absolwentka PG), dr hab. inż. Andrzej Nowak, prof. PG (WChem PG). Fot. Krzysztof Mystkowski / Politechnika Gdańska

    Naukowcy z Politechniki Gdańskiej zamienili kapustę pekińską w materiał do sensorów

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera