MIT har laget en teknologi for produksjon av rimelige optiske systemer med høy presisjon

Ingeniører ved MIT har utviklet en teknologi for å endre formen på tynne platematerialer på en slik måte at

Ved hjelp av den nye metoden er det mulig å bøye overflater i presise og komplekse former som ikke påvirkerpå kvaliteten på optikk. 

For å oppnå full kontroll over tensorenspenning, har en gruppe forskere ledet av Yuwei Yao utviklet en teknologi for å påføre kvasi-periodiske celler som består av spesielle gitter på baksiden av bunnen av optiske overflater. Forskerne kalte metoden deres for stresstensor-mesostrukturer. 

Base under overflaten før produksjonen starterBaksiden av den optiske enheten er belagt med tynne lag med høystyrkefilm laget av silisiumdioksid. Stressmønstre er trykt på filmen ved hjelp av litografi, slik at forskere kan endre egenskapene til materialet i bestemte områder.

Lokale endringer i filmbelegget iforskjellige områder viser hvor spenning påføres overflaten og spenning dannes. Og siden den optiske overflaten og belegget er bundet sammen, endrer manipulering av beleggsmaterialet formen på den optiske overflaten.

"Roterer gitteret i hver elementær celleog ved å endre arealdelen av de valgte områdene, kan alle tre komponentene i spenningstensorfeltet kontrolleres samtidig med en enkel mønsterprosess,” forklarer Yao.

Forvrengning av silisiumwaferoverflaten før ogetter 2D spenningskorreksjon. Platens flathet er forbedret med mer enn 20 ganger. Skalaen til bildet er forvrengt for klarhet (høyden på deformasjonen er angitt i nm, de horisontale aksene er i mm). Kilde: Yuwei Yao, MIT

Som forskerne bemerker, tynne platernødvendig for komplekse optiske systemer på høyt nivå som deformerbare speil, samt i halvlederproduksjon. Ny teknologi vil gjøre produksjonen mer nøyaktig, skalerbar og billigere. Dette gjelder spesielt for ultralette systemer som romoptikk, der tradisjonelle produksjonsmetoder ikke oppfyller strenge krav. 

Forskere planlegger å forbedre teknologienslik at overflatespenningen kan justeres automatisk under bruk. For å gjøre dette planlegger ingeniørene å plassere mesostrukturene sine på tynne plater med en piezoelektrisk drift. Dette vil gjøre det mulig å utvide teknologien utover optikk for bruk i mikroelektronikk og myk robotikk.

Les mer

Er standardmodellen for fysikk ikke lenger relevant? Det viktigste med det nye arbeidet til forskere ved kollideren

Forskere «gjenoppliver» et gammelt enzym for å mate 9 milliarder mennesker innen 2050

Fant spor etter det sterkeste jordskjelvet i menneskehetens historie