MIT je stvorio tehnologiju za proizvodnju jeftinih, visoko preciznih optičkih sustava

Inženjeri MIT-a razvili su tehnologiju za promjenu oblika tankih pločastih materijala tako da

eliminirati izobličenja nastala učitanimmaterijali za površinsko oblaganje. Pomoću nove metode površine se mogu savijati u precizne i složene oblike bez utjecaja na kvalitetu optike. 

Da bi se postigla potpuna kontrola nad tenzoromnapona, skupina istraživača pod vodstvom Yuweija Yaoa razvila je tehnologiju za primjenu kvaziperiodičkih ćelija koje se sastoje od posebnih rešetki na stražnjoj strani baze optičkih površina. Znanstvenici su svoju metodu nazvali mezostrukture tenzora naprezanja.

Podloga ispod površine prije početka proizvodnjeStražnja strana optičkog uređaja presvučena je tankim slojevima filma visoke čvrstoće izrađenog od silicijeva dioksida. Uzorci naprezanja ispisuju se na film pomoću litografije kako bi istraživači mogli promijeniti svojstva materijala u određenim područjima.

Lokalne promjene u filmskom premazu urazličita područja pokazuju gdje se naprezanje primjenjuje na površinu i nastaje napetost. A budući da su optička površina i premaz spojeni, manipulacija premaznim materijalom mijenja oblik optičke površine.

„Rotiranje rešetke u svakoj elementarnoj ćelijii promjenom udjela površine odabranih područja, sve tri komponente polja tenzora naprezanja mogu se kontrolirati istovremeno jednostavnim postupkom uzorkovanja,” objašnjava Yao.

Izobličenje površine silikonske pločice prije inakon 2D korekcije naprezanja. Ravnost ploče je poboljšana za više od 20 puta. Ljestvica slike je izobličena radi jasnoće (visina deformacije je naznačena u nm, horizontalne osi su u mm). Izvor: Yuwei Yao, MIT

Kao što istraživači napominju, tanke pločenužan za složene optičke sustave visoke razine kao što su deformabilna zrcala, kao i u proizvodnji poluvodiča. Nova tehnologija će proizvodnju učiniti preciznijom, skalabilnijom i jeftinijom. To posebno vrijedi za ultra-lagane sustave kao što je svemirska optika, gdje tradicionalne metode proizvodnje ne ispunjavaju stroge zahtjeve. 

Istraživači planiraju poboljšati tehnologijutako da se površinski napon može automatski prilagoditi tijekom uporabe. Da bi to učinili, inženjeri planiraju postaviti svoje mezostrukture na tanke ploče s piezoelektričnim pogonom. To će omogućiti da se tehnologija proširi izvan optike za korištenje u mikroelektronici i mekoj robotici.

Čitaj više

Zar standardni model fizike više nije relevantan? Glavna stvar o novom radu znanstvenika na sudaraču

Znanstvenici 'uskrsnuli' drevni enzim za prehranu 9 milijardi ljudi do 2050.

Pronađeni tragovi najjačeg potresa u povijesti čovječanstva