Исследователи разработали экономичный способ создания регулируемых оптических линз на основе капель воды на специально подготовленной гидрофобной поверхности.
Физики из Университета Атенео де Манила превратили обычные капли воды в жидкие линзы с изменяемым фокусным расстоянием. Простой и эффективный метод создания компонентов для оптических устройств можно использовать и в школьных, и в профессиональных лабораториях.
Для создания линз ученые покрыли стандартные предметные стекла поливинилхлоридными (ПВХ) микроволокнами. Они использовали технику электропрядения, при которой расплавленный ПВХ под воздействием электрического поля образует тончайшие волокна на поверхности стекла. Полученная гидрофобная поверхность заставляет капли воды сохранять форму куполообразной линзы вместо того, чтобы растекаться.
Использование капли воды в качестве линзы. Изображение: Marco Laurence M. Budlayan et al., Results in Optics
Технология позволяет динамически регулировать оптические свойства линзы, просто изменяя объем воды. В экспериментах с лазерным лучом ученые наблюдали, как световой пучок расширялся или сужался в зависимости от размера капли, при этом сохранялась чистота излучения, а искажения отсутствовали. Крупные капли функционировали как линзы с большим фокусным расстоянием, а мелкие — как линзы для макросъемки.
Прямая зависимость между объемом капли и увеличительными способностями позволяет точно настраивать характеристики линзы для практических задач. Исследователи считают, что жидкие линзы можно использовать в качестве дешевого пособия для изучения оптики в школах. А в исследовательских лабораториях они будут служить в качестве простой в управлении и недорогой системы для регулировки лазерных лучей.
