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美國佐治亞理工學院研究人員開發出一種仿生軟鏡片,一定程度上讓對焦技術距離人眼更近了一步。
對焦是現代影像系統中非常重要的概念,一般來說是借助機械結構,通過調整鏡頭組的位置,從而改變焦點的位置,最終將清晰的“相”呈現在焦平面的過程。事實上,包括精密科研儀器以及民用數碼產品在內,大部分涉及影像功能的儀器設備,對焦的精準度、自動化程度、成像的清晰度都是決定其性能的重要指標。但即便如此,這些對焦技術卻始終無法與人眼相媲美。
而就在最近,美國佐治亞理工學院研究人員開發出一種仿生軟鏡片,一定程度上讓對焦技術距離人眼更近了一步。
據悉,該成果名為光響應水凝膠軟透鏡(PHySL),由嵌入吸光氧化石墨烯的水凝膠構成,裝置的內側設有微型透鏡。光照環境下,由于氧化石墨烯會吸收光能產生熱量,因此在光照的影響下,水凝膠會收縮,從而拉伸中央透鏡,改變曲率實現焦距延長,反之光照減弱時,凝膠會回復原狀從而使焦距復原。焦距調節的過程與人眼的工作邏輯十分接近,并且也不需要依賴外部電源或機械驅動裝置。
這種技術在實現了像人眼一樣根據環境光照強度自動調節焦距同時,也解決了傳統影像系統的一個痛點——體積。
事實上,由于不依賴外部電源或機械驅動裝置,也因此新裝置本身體積得到了很好的控制,并且可以實現真正意義上的自主調節。換言之,就是可以更好的利用到產品的設計中。研究過程中,團隊就嘗試將PHySL集成到常規明場顯微鏡中,并完成了對多種生物樣本進行高分辨率成像觀測的任務。結果顯示獲得的圖像質量與使用標準顯微物鏡拍攝的結果相當。
除此之外,PHySL同樣是光驅動軟體材料領域的重要研究成果。或許在不遠的將來,這種材料便會實現產品化,并開始出現在我們的生活以及工作之中,讓我們期待這一天的到來。
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