华盛顿州立大学(Washington State University)和俄亥俄州立大学研究人员开发出一种方式,可以在不需要模具的情况下打造客制化镜片,团队相信这种低成本、简便的方法将能协助需要客制化镜片的开发商使用。
从相机、自驾车到机器人,许多科技领域的应用都需要使用到高品质的镜片,然而传统的制造流程需要复杂且昂贵的金属模具,因此镜片往往必须倾向批量生产,而这也阻碍了许多研究的进行。
开发团队在这项研究中也碰到了相同的阻碍。在这项研究中,团队原本的目的是开发在手机上使用的携带式实验室读取器,然而他们在寻找适合的镜头上明显碰到问题。起初他们曾试着用 3D 打印打造自己的镜头,但在过程中却发现相当难以控制镜头形状,于是团队产生了另一种想法,希望利用磁铁和液体表面张力来创造出能自由流动的模具。
为了达成这项目标,团队先是将微小的磁铁颗粒放入液滴中,接着再运用磁铁制造了一种环绕液滴的装置,当团队施加磁场,液滴便会呈现出锥形镜片的形状,接着只要将塑胶材料倒在作用就像模具的液滴上,待材料固化后便能获得成品。
使用这种方式制作出的塑胶镜片,不仅和商业购买的镜片有着相同的光学特性和成像质量,由于液滴在过程中始终保持分离状态因此也可以重复使用,只需要调整磁铁改变磁场,团队就能改变模具的形状并获得符合需求的透镜,同时只要调整液滴的大小,制作不同尺寸的镜片也是可行的选择。
研究内容已经刊登在《应用物理学快报》(Applied Physics Letters)。
- Researchers develop new lens manufacturing technique
(首图来源:Washington State University)