Ученые из Штутгартского университета, что находится в одноименном городе в Германии, получили впечатляющий результат в области микроскопической оптики. Они смогли напечатать на 3D-принтере трехлинзовый объектив – размером с крупинку соли. Объектив настолько маленький, что легко пройдет через иголку обычного шприца.
Многолинзовый объектив диаметром 600 мкм, окруженный четырьмя двухлинзовыми объективами диаметром 120 мкм. Автор снимка: Timo Gissibl
Команда разработчиков опубликовала результаты своего эксперимента в журнале Nature Photonics. Они поставили целью попробовать 3D-печать как способ обойти производственные ограничения на пути изготовления высококачественной микро- и нанооптики для медицинских приложений. Буквально через несколько часов разработки и производства ученые смогли протестировать свой «крошечный глаз» путем пристыковки его к оптическому волокну, диаметр которого лишь вдвое больше человеческого волоса.
По словам исследователей, объектив показал «высокие оптические характеристики и потрясающую компактность».
Диаметр линз объектива составляет всего 100 микрометров (это одна десятая доля миллиметра). Объектив в оправе имеет диаметр 120 микрометров, он формирует четкое изображение объектов, находящихся на расстоянии от 3 миллиметров, и передает его по оптоволокну на расстояние 1,7 метра. Все это делает объектив идеальным для использования при неинвазивном исследовании внутренних органов. С его помощью можно заглянуть даже внутрь человеческого мозга.
Раскрашенное изображение объектива-триплета (синий цвет), который имеет пять преломляющих поверхностей и изготовлен непосредственно на торце оптического волокна (красный цвет). Волокно продето через иглу шприца (внешний диаметр которой – 0,4 мм).
Раскрашенное увеличенное изображение объектива-триплета, расположенного на торце оптоволокна.
Поскольку подобные объективы можно печатать непосредственно на формирующую изображение полупроводниковую матрицу (а не только на оптоволокно), вполне возможно, что технология найдет множество применений и в других областях, помимо медицины.
Больше информации об этой разработке – на сайте phys.org.
