德國(guó)的研究人員利用3D打印制造出號(hào)稱(chēng)世界上最小的透鏡，其尺寸僅有人類(lèi)發(fā)絲寬度的2倍。研究人員宣稱(chēng)，這種微型透鏡可望打造出像一粒鹽般大小的相機(jī)，從而為醫(yī)療成像、秘密監(jiān)控、機(jī)器人與無(wú)人機(jī)技術(shù)帶來(lái)命性進(jìn)展...
為了使積層制造達(dá)到極高的精準(zhǔn)度，德國(guó)斯圖加特大學(xué)(UniversityofStuttgart)的研究人員采用超短激光脈沖——在785nm波長(zhǎng)時(shí)低于100飛秒(fs)，以次微米(um)級(jí)的準(zhǔn)確度局部硬化光阻劑。
研究人員以顯微鏡直接聚焦激光脈沖至液體光阻劑(置于玻璃基板或光纖尖端上)。
在曝光后，再以溶劑沖蝕未曝光的光阻劑，使其留下硬化的透明聚合物。這讓研究人員們能夠設(shè)計(jì)復(fù)雜的光學(xué)透鏡堆棧，包括常見(jiàn)的球面透鏡、拋物面或非球面的透鏡等。
斯圖加特大學(xué)博士生TimoGissibl直接在光纖的前端，打印出直徑與高度均僅有125um的微型透鏡，可用于實(shí)現(xiàn)小型化的內(nèi)診鏡。
直接在光纖上制造微型三重透鏡的彩色SEM圖
TimoGissibl還可將表面光纖與微型物體直接打印在CMOS影像芯片上，以整合的光學(xué)打造極其小型的傳感器。
規(guī)則排列的雙合透鏡直接在CMOS影像傳感器上制造
研究人員們希望使用這種光學(xué)透鏡，為無(wú)人機(jī)與機(jī)器人設(shè)計(jì)出更小、更輕的相機(jī)。
這種微型透鏡也可應(yīng)用于照明系統(tǒng)，包括光必須以特定方向聚焦的發(fā)光二極管(LED)應(yīng)用。采用這種積層制造途徑，研究人員宣稱(chēng)，從概念構(gòu)思到成品，只需花費(fèi)不到一天的時(shí)間就能開(kāi)發(fā)出實(shí)體原型。
該計(jì)劃是由Baden-WurttembergStiftung的Spitzenforschung尖端研究項(xiàng)目所支持。高精確度的飛秒級(jí)3D打印機(jī)則由德國(guó)Nanoscribe(由KIT的研究人員成立的新創(chuàng)公司)所打造。
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