Адаптивная металинза способна устранить микроскопические аберрации

Ученые из Соединенных Штатов разработали адаптивную металинзу, которая представляет собой плоский искусственный глаз с электронным управлением. Изобретение способно следить за тремя показателями, важными для получения четкого изображения, — фокусом, астигматизмом и сдвигом картинки.

Как ни странно, но это изобретение не относится к разработкам, проведенным совместно с офтальмологами, и предназначено вовсе не для дальнейшей имплантации. Умная металинза будет применяться при изготовлении мощнейших микроскопов, камер и очков виртуальной реальности. Но вдохновением для ее создания послужил как раз человеческий глаз.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science Advances. Автор статьи Алан Ше комментирует представленную разработку так: «В этом исследовании сочетается использование искусственных мышц с технологией перестраиваемых металинз, которые способны автоматически фокусироваться в реальном времени, подобно человеческому глазу. Мы сделали еще один шаг вперед в попытке создать технологию, позволяющую динамически исправлять сложные аберрации, такие как астигматизм или сдвиг изображения».

По своему строению линза напоминает хрусталик глаза. Подобно тому, как он окружен цилиарными мышцами, линзу фиксируют эластомеры, известные также как искусственные мышцы. Материалы, из которых они изготавливаются, — полупрозрачные полимеры, они никак не влияют на преломление света и цветопередачу и при этом позволяют свободно крепить линзу к любому объективу. Толщина готового изделия — всего 30 микрон.

Все оптические системы с несколькими компонентами — от камер до микроскопов и телескопов — имеют небольшие смещения или механическое напряжение внутри компонентов, в зависимости от конструкции и текущей окружающей среды. Они всегда влекут небольшие аберрации, которые могут быть исправлены адаптивным оптическим элементом. Для многих исследований, в особенности касающихся нанотехнологий и клеточной микробиологии, исправление таких погрешностей критически важно.