Enkla linsen klarar avancerade uppdrag – med hjälp av uppvärmning

Mobiltillverkarna vill erbjuda kameraoptik som kan hantera en rad olika förhållanden, från en effektiv inzoomning till att ta bilder i skum belysning. Nu har forskare utvecklat en ny typ av lins som kan klara av en bredd av krav – och de kan justera linsen utan att manipulera den mekaniskt.

Forskarna bakom innovationen representerar dels Institut de la Vision i Frankrike, samt Instituto de Ciencias Fotónicas i Barcelons (ICFO). En vetenskaplig artikel är publicerad i Nature Photonics. 

Lösningen för deras Smartlens är att skicka spänning genom ett optimerat motstånd i mikrometerskala. Uppvärmning lokalt skapar optimala egenskaper för den transparenta polymerplatta som håller resistorn.

Inom loppet av millisekunder förvandlas den enkla plastplattan till en lins – och sedan tillbaka. Enligt forskarna böjer det mikroskopiska upphettade området ljuset på ett sätt som påminner om hur en hägring uppstår i het luft, och då skapar illusionen av vattensamlingar.

Det går snabbt för de små linserna i mikrometerskala att värmas upp och kylas ned och processen är väldigt energisnål. Plastbitarna är enkla att tillverka, och studien har bevisat att linserna kan skapa fokus för olika objekt på vitt skilda avstånd i samma bild för att sedan ge skärpa över hela fotografiet.

Billig teknik för högteknologiska system och för mobiltelefoner

Enligt forskarna innebär tekniken att man kan röra sig långt bortom vad enklare linser klarar av. Ett korrekt motstånd kan forma ljus med en väldigt stor exakthet och erbjuda ett mycket bredare spektrum av optiska funktioner. Exempelvis skulle man med rätt resistor kunna justera synfel genom att slå av och på de små plastbitarna.

På ICFO:s hemsida skriver forskargruppen att tekniken är både kostnadseffektiv och skalbar och har potential för att kopplas till högteknologiska system och till konsumentprodukter, exempelvis mobiltelefoner. Forskarna anser att deras studie öppnar ett fönster för att utveckla billiga, ställbara linser som kan få ett stort genomslag inom dagens existerande optiska system