Группа ученых из Гарвардского университета представила свою новейшую разработку — металинзы — и вполне обоснованно считает, что это изобретение может произвести революцию во всех сферах, так или иначе использующих оптику. Дело в том, что эти сверхчеткие линзы намного меньше существующих на сегодняшний день моделей (их диаметр всего 2 мм), и при этом они на 2–3 порядка дешевле любых современных аналогов.

Гарвардские металинзы способны заменить собой крупные оптические массивы, которые используются в DSLR-камерах и других оптических устройствах вроде микроскопов и телескопов. Эти массивы настолько объемны по одной причине — они состоят из множества криволинейных стеклянных компонентов, имеющих форму летающей тарелки. Стеклянные линзы преломляют проходящие через них световые лучи, сводя их в одну точку (фокус). Однако лучи, проходящие через края линзы, собираются за точкой фокуса, что делает изображение размытым. Для коррекции этих так называемых сферических аберраций производители вынуждены добавлять в систему еще больше линз.

Сферические аберрации не представляют никакой проблемы для металинз, которые заменяют изогнутые стеклянные формы плоскими кусочками кварца, сопряженными с массивами доминоподобных структур из диоксида титана. Этот материал часто встречается в бытовых химических продуктах вроде крема от солнца или краски. Каждая из этих структур искривляет проходящие сквозь линзу световые лучи, и в совокупности они позволяют фокусировать их в одной точке.

В результате металинзы превосходят традиционные линзы в отображении мельчайших деталей. Добравшись до смартфонов, они смогут обеспечить им съемку на уровне зеркальных фотокамер всего лишь за долю цены последних. Однако при этом следует учесть один ключевой аспект. Для получения сверхчетких фотографий, помимо линзы, важен еще один компонент — фотосенсор. И, как правило, более крупный сенсор позволяет получить более качественное изображение. Ученым и инженерам еще предстоит найти технический баланс между металинзами и размерами сенсоров, но уже сейчас можно уверенно сказать, что эти разработки смогут радикально снизить цену и повысить качество любых существующих камер и других оптических систем.

Источник: popsci.com