Inżynierowie z MIT opracowali technologię zmiany kształtu cienkich materiałów przypominających płyty, tak aby
Aby uzyskać pełną kontrolę nad tensoremnapięcia grupa badaczy pod przewodnictwem Yuwei Yao opracowała technologię stosowania ogniw quasi-okresowych składających się ze specjalnych siatek na tylnej stronie podstawy powierzchni optycznych. Naukowcy nazwali swoją metodę mezostrukturami tensorowymi naprężenia.
Zagruntować pod powierzchnią przed rozpoczęciem produkcjiTylna strona urządzenia optycznego pokryta jest cienkimi warstwami folii o wysokiej wytrzymałości wykonanej z dwutlenku krzemu. Wzory naprężeń są drukowane na folii za pomocą litografii, dzięki czemu badacze mogą zmieniać właściwości materiału w określonych obszarach.
Miejscowe zmiany w powłoce błonowej wróżne obszary pokazują, gdzie na powierzchnię przykładane jest naprężenie i powstaje napięcie. A ponieważ powierzchnia optyczna i powłoka są połączone, manipulowanie materiałem powłoki zmienia kształt powierzchni optycznej.
„Obracanie sieci w każdej komórce elementarneja zmieniając ułamek powierzchni wybranych obszarów, wszystkie trzy składniki pola tensora naprężeń można kontrolować jednocześnie w prostym procesie tworzenia wzorców”, wyjaśnia Yao.
Zniekształcenie powierzchni płytki krzemowej przed ipo korekcji naprężeń 2D. Płaskość płyty została poprawiona ponad 20-krotnie. Skala obrazu jest zniekształcona dla przejrzystości (wysokość odkształcenia jest podana w nm, osie poziome w mm). Źródło: Yuwei Yao, MIT
Jak zauważają naukowcy, cienkie płytkiniezbędne w złożonych układach optycznych wysokiego poziomu, takich jak zwierciadła odkształcalne, a także w produkcji półprzewodników. Nowa technologia sprawi, że produkcja będzie dokładniejsza, skalowalna i tańsza. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku ultralekkich systemów, takich jak optyka kosmiczna, w przypadku których tradycyjne metody produkcji nie spełniają rygorystycznych wymagań.
Naukowcy planują ulepszyć technologiędzięki czemu naprężenie powierzchniowe można regulować automatycznie podczas użytkowania. W tym celu inżynierowie planują umieścić swoje mezostruktury na cienkich płytach z napędem piezoelektrycznym. Umożliwi to rozszerzenie technologii poza optykę do zastosowania w mikroelektronice i miękkiej robotyce.
Czytaj więcej
Czy standardowy model fizyki nie ma już zastosowania? Najważniejsze w nowej pracy naukowców w zderzaczu
Naukowcy „wskrzeszają” pradawny enzym, który ma nakarmić 9 miliardów ludzi do 2050 r.
Znaleziono ślady najsilniejszego trzęsienia ziemi w historii ludzkości