Vědci vytvořili nejtenčí čočky pro ještě tenčí kamery i displeje

  • Nová forma čoček je tenká pouze 6,3 nanometrů
  • Jde o nejtenčí čočky, které lze použít u displejů i miniaturních kamer
  • Vytvořený materiál lze dobře využít i pro ohebnou elektroniku

Tenčí konstrukce je dnes základní charakteristikou mnoha elektronických produktů, mezi které patří jak desktopové monitory, tak i mobilní zařízení, které dnes integrují několik zařízení v jednom.

K dosažení ještě tenčích profilů monitorů i telefonů je nutné ztenčovat všechny použité komponenty – šasi, baterie, základní desky, displeje, ale také optickou vrstvu displeje, kamery a čočky integrovaných kamer. A právě v této oblasti se vědcům z Australské národní univerzity podařil průlom v tloušťce samotné čočky a použitého materiálu.

Nejtenčí čočky na světě

Díky výzkumu pod vedením dr. Larryho Lu se podařilo objevit nové možnosti použití materiálu v podobě krystalu MoS2 (Molybdenum Disulfide), který patří do kategorie látek s označením chalkogenidové sklo. Tyto materiály jsou používané jako flexibilní optický prvek například u přepisovatelných optických disků.

Klepněte pro větší obrázek
Dr. Larry Lu při zkoumání vytvořené čočky (Zdroj: ANU)

Z tohoto krystalu se vědcům podařilo vytvořit dle tvrzení nejtenčí čočky na světě, které jsou tenké pouze 6,3 nm. Pokud jde o starší „nejtenčí“ čočky, ty měly tloušťku v oblasti 50 nm a byly vyrobené pomocí metamateriálu ze zlaté maticové nanostruktury.

Klepněte pro větší obrázek
Detail miniaturní nejtenčí čočky (Zdroj: ANU)

Vytvořené 6,3nm čočky s poloměrem 10 mikronů jsou tvořené z devíti atomových vrstev, přičemž každá má tloušťku jen 0,7 nm. I jediná vrstva MoS2 má překvapivé optické vlastnosti s vysokým indexem lomu 5,5, přičemž pro srovnání - takový safír má „jen 1,77 a diamant 2,42.

Miniaturní kamery

Pokud se podíváme na dnešní nejtenčí smartphony, mají už poměrně malé čočky a kamery, které ale zvládnou snímat obraz ve vysoké kvalitě s vysokým rozlišení, o kterém si dřívější mnohem větší a samostatné kamery mohly nechat zdát. Kromě pokroku v oblasti snímacích čipů je ale jedním z důležitých komponent i právě samotná konstrukce čoček, která dovoluje celou kameru miniaturizovat při zachování vysoké kvality procházejícího světla.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Vybrané grafy a porovnání z výzkumu, podrobné informace naleznete v oficiálním materiálu (Zdroj: ANU)

Vědci se navíc pochlubili i tím, že dokázali vytvořit i mřížku mikročoček a výsledkem tak byla optická konstrukce podobná jako třeba u hmyzu. Nový dvourozměrný materiál umožňuje v takové formě například precizně měnit ohniskovou vzdálenost pomocí elektrického pole, což dovolí pokročilejší vlastnosti optické soustavy, které by s běžnými materiály a konstrukcí nebyly možné.

Displeje a čočky důležité i pro virtuální realitu

Pokročilejší materiály a konstrukce čoček však nejsou důležité jen pro kamery a snímání světla, ale také pro jeho vysílání pomocí displejů. Kromě tenčích monitorů se ale nejvíce nabízí použití především v nastupující virtuální a rozšířené realitě, která používá kombinaci klasických malých mobilních displejů s vysokým rozlišením a speciálními čočkami, jež tvoří velmi důležitou část pro co nejdokonalejší obrazový vjem.

Klepněte pro větší obrázek

Při pohledu na dnešní formu brýlí pro virtuální realitu asi nejvíce zarazí právě tloušťka těchto brýlí, která je odvozená právě od toho, jak daleko od očí je umístěn displej a čočky. Lze tak čekat, že se velikost konstrukce v podobě displejů i čoček bude stále zmenšovat a v budoucnu se tak dočkáme mnohem menších brýlí pro virtuální realitu, které budou pravděpodobně i lehčí a zároveň nabídnou lepší kvalitu zobrazení. A jednou snad na první generace budeme koukat se stejným posměchem, jako na první „obří“ mobilní telefony.

Témata článku: Věda, Technologie, Mobility, Hmyz, Snímací čip, Australský vědec, Krystal, Monitor, Profi monitor, Speciální čočka, Nature, Vědec, Brýle pro virtuální realitu, Elektrické pole, Důležitý komponent, Virtuální realita brýle, Vysoký index

Určitě si přečtěte

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

** Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je obdivuhodné technické dílo ** Stejná turbína vyrábí elektřinu i tlačí vodu zpět do horního jezera ** Strojovna elektrárny je zabudována v podzemí

19.  10.  2017 | David Polesný | 25

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

** Po půl roce je tu další aktualizace Windows ** A opět přináší hlavně hromadu drobných kosmetických vylepšení ** Podívali jsme se na ty nejzajímavější

17.  10.  2017 | Jakub Čížek | 187

Přichází doba hypersonických zbraní. Hrozí zvýšené riziko jaderného konfliktu

Přichází doba hypersonických zbraní. Hrozí zvýšené riziko jaderného konfliktu

** Světové mocnosti vyvíjí nové, nesmírně rychlé zbraně ** Jsou schopné pokořit rychlost Mach 5 ** Tyto zbraně mohou zvýšit riziko rozpoutání válečného konfliktu

19.  10.  2017 | Stanislav Mihulka | 20

16 míst, kde můžete legálně sledovat filmy na internetu

16 míst, kde můžete legálně sledovat filmy na internetu

** Legálních služeb pro sledování filmů je celá řada, využít můžete předplatné či platbu za film ** Ceny jsou u mnohých velmi rozumné, limitem je pouze nabídka titulů ** České služby mají i dabované filmy, u zahraničních často chybí i české titulky

18.  10.  2017 | Vladislav Kluska | 27


Aktuální číslo časopisu Computer

Nový seriál o programování elektroniky

Otestovali jsme 17 bezdrátových sluchátek

Jak na nákup vánočních dárků ze zahraničí

4 tankové tiskárny v přímém souboji