Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Thấu kính polime mới sử dụng công nghệ GRIN để mô phỏng mắt người (22/11/2012)

Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Viện công nghệ Rose-Hulman, Phòng thí nghiệm nghiên cứu Naval Mỹ, Công ty Polymer Plus và Đại học Case Western Reserve, đã chế tạo được thấu kính mô phỏng gần giống thủy tinh thể của mắt người, mở ra các cơ hội tiềm năng cho thủy tinh thể của mắt người và công nghệ khác.

Thấu kính được tạo ra bằng công nghệ GRIN, viết tắt của cụm từ quang học khúc xạ građien. Các thấu kính truyền thống sử dụng duy nhất một chỉ số khúc xạ hoặc hình dạng bề mặt để uốn cong ánh sáng theo một hướng nhất định. Nhưng với công nghệ GRIN, ánh sáng được khúc xạ ở các “mức độ khác nhau” khi nó di chuyển qua thấu kính.

Công nghệ GRIN được áp dụng cho thấu kinh mới, bao gồm hàng nghìn các lớp polime kích thước nano xếp chồng lên nhau, được tạo thành nhờ sử dụng kỹ thuật ép đùn kết hợp (coextrusion) màng đa lớp. Điều này cho phép mỗi lớp được tạo hình phù hợp theo công nghệ GRIN. Màng gồm 4.000 lớp được ép đùn kết hợp và 200 lớp của màng được xếp chồng lên một tầng gồm 800.000 lớp nano.

Mỗi lớp polime kích thước nano có các đặc tính quang học khác nhau, cho phép thấu kính thay đổi chỉ số khúc xạ, làm biến đổi mạnh mẽ hơn các đặc tính khúc xạ trong polime. Các kết quả nghiên cứu cho thấy các thấu kính mạnh hơn gấp 3,5 lần thủy tinh.

Theo Michael Ponting, nhà khoa học về polime, mắt người là một thấu kính GRIN. Khi ánh sáng đi từ mặt trước thủy tinh thể ở mắt ra phía sau, các tia sáng khúc xạ ở mức độ khác nhau. Đây là một biện pháp rất hiệu quả để kiểm soát đường đi của ánh sáng mà không phụ thuộc vào quang học phức tạp và là điều mà họ cố gắng mô phỏng.

Nhóm nghiên cứu cho biết: thấu kinh mới có thể được sử dụng để thay thế thủy tinh thể ở mắt người bị hỏng hoặc bị bệnh hay còn được ứng dụng cho công nghệ giám sát trên không.

Nguồn: NASATI (N.P.D - Theo Science Daily, 11/2012)