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合肥工大研究人員開發出新型自適應液體透鏡:施加電壓可改變焦距

IT之家 1 月 21 日訊息,據前瞻網報道,近日,中國合肥工業大學的研究團隊開發了一種新的自適應液體透鏡。該透鏡基於一種稱為己二酸二丁酯 (DBA) 的新型電響應流體,當施加電壓時,它會改變焦距。透鏡重量輕(僅有幾克)、結構緊湊且製造簡單,是相機、內窺鏡、眼鏡和機器視覺應用的理想選擇。

合肥工大研究人員開發出新型自適應液體透鏡:施加電壓可改變焦距

研究作者表示,人眼可以以極快的速度聚焦不同距離的物體。受此功能的啟發,他們開發了一種類似眼睛的自適應液體透鏡,可透過改變 DBA 液體的形狀來發散或匯聚光線。

研究人員透過用 DBA 液體填充電極來製造新的液體透鏡,由於電極的內表面塗有防水層,因此形成了圓頂的形狀。施加直流電會導致 DBA 分子在陽極處積聚,因此施加電壓就可改變圓頂形狀,從而改變焦距。去除電壓,又會使 DBA 液體恢復其初始形狀。

與市售的基於電潤溼的自適應液體透鏡相比,DBA 液體透鏡得到了顯著改進。電潤溼液體鏡片使用液體,例如鹽水,需要介電薄膜將導電液體與金屬電極隔開。而 DBA 液體透鏡不易揮發或電解,並且由於 DBA 液體直接接觸電極,所以不需要絕緣層。

合肥工大研究人員開發出新型自適應液體透鏡:施加電壓可改變焦距

深入分析表明,DBA 液體透鏡在 390 至 780 nm 的可見波長下表現出約 95% 的光學透射率,並且在室溫到 93 度的溫度範圍內保持效能穩定。研究人員還證明,將施加的電壓從 0 V 增加到 100 V,焦距從 7。5 mm 增加到 13。1 mm,鏡頭的解析度幾乎可以達到每毫米 29 行。

該研究論文題為“Variable-focus liquid lens based on electrically responsive fluid”,已發表在 Optics Letters 上。

IT之家瞭解到,液體透鏡本身並不是新概念,第一個液態鏡頭去年已進入市場,出現在小米的 MIX 手機中。該團隊表示,與現有的液體透鏡相比,新的液體透鏡具有更簡單的結構和更好的穩定性。有些需要在電極和液體之間有絕緣層,而其它(如小米)的液態鏡頭則使用微小的馬達來操縱其形狀。沒有這些,DBA 液體透鏡應該更容易整合到智慧手機、相機、內窺鏡和其他鏡頭中。