Создана «живая» линза с электрической фокусировкой на основе графена

Инженеры из Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London) создали компактную мягкую линзу, которая может изменять свое фокусное расстояние благодаря электрическому полю. В основе конструкции лежат прозрачные растягивающиеся электроды, выполненные из графена и размещенные на эластичной подложке. Эта оптика аналогична живому глазу, что открывает новые горизонты для носимой электроники.

Современные системы автофокуса в камерах часто бывают громоздкими и сложными. Разработанное решение позволяет размещать электрический привод из прозрачного восстановленного оксида графена (rGO) на одной оси с линзой, что делает систему автофокуса более компактной и интегрированной.

Устройство основано на диэлектрическом эластомерном актуаторе (DEA) — тонкой полимерной мембране, зажатой между электродами, которые могут изменять свою форму под воздействием электрического поля. При подаче напряжения мембрана сжимается, меняя свою кривизну и, соответственно, фокусировку.

Электроды изготавливаются методом распыления rGO на поверхность эластомера, с толщиной слоя от 50 до 80 нм. Увеличение толщины слоя уменьшает прозрачность линзы, что заставило разработчиков искать баланс между электропроводностью и прозрачностью. Для прототипа выбрана плотность электрода, обеспечивающая пропускание около 32% света и изменение площади мембраны на 10% при напряженности электрического поля 50 В/мкм. В результате фокусное расстояние линзы изменялось с 30,1 до 36 мм.

На данный момент разработка представлена в виде лабораторного прототипа, и исследователям предстоит повысить прозрачность электродов. Однако отсутствие механических частей открывает возможности для создания более тонких и легких автофокусирующих систем для камер, очков, AR/VR-дисплеев и медицинских приборов.