الهواتف والطائرات بدون طيار ستحتوي قريبًا على كاميرات رفيعة كالشعر

نجح علماء في تطوير تصميم جديد لعدسة معدنية متعددة الطبقات، من شأنه أن يبشر بإنشاء جيل جديد من البصريات المحمولة الرخيصة وخفيفة الوزن والقوية للهواتف والطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية.

قام باحثون بتطوير تصميم عدسة معدنية متعددة الطبقات يمكنها تجميع ألوان متعددة في وقت واحد، مما يكسر القيود الأساسية للعدسات أحادية الطبقة - الصورة: Optics Express

وبدلاً من الاعتماد على طبقة واحدة فقط من المادة الخارقة، قام الفريق بتكديس طبقات متعددة، متغلبين بذلك على القيد الأساسي للعدسات المعدنية في تجميع أطوال موجية متعددة من الضوء في وقت واحد.

وقد نجحت الطريقة المعتمدة على الخوارزمية في إنشاء هياكل نانوية متطورة على شكل أربع أوراق أو مراوح أو مربعات، والتي توفر كفاءة أعلى وقابلية للتطوير والاستقلال عن استقطاب الضوء.

قال جوشوا جوردان، المؤلف الرئيسي من الجامعة الوطنية الأسترالية ومركز التميز في أنظمة تحويل ميتا الضوئية (TMOS) التابع لمركز البحوث الأسترالية: "يتميز هذا التصميم بالعديد من الميزات التي تجعله مناسبًا للأجهزة العملية. فهو سهل التصنيع بفضل نسبة أبعاده الهندسية المنخفضة، ويمكن تصنيع الطبقات بشكل منفصل ثم تجميعها، وهو مستقل عن الاستقطاب، ويمكن توسيع نطاقه باستخدام تقنيات أشباه الموصلات الحالية".

العدسات المعدنية لا تتجاوز سُمك شعرة الإنسان، وهي أرق بكثير من العدسات البصرية التقليدية. ويمكنها تحقيق أطوال بؤرية لا تستطيع العدسات التقليدية تحقيقها.

حاول الفريق في البداية تركيز أطوال موجية متعددة باستخدام طبقة واحدة، لكنهم واجهوا قيودًا فيزيائية. وبالانتقال إلى الهياكل متعددة الطبقات، استخدموا خوارزمية تحسين عكسي لإيجاد أشكال مناسبة للأسطح الفائقة، بالاعتماد على الرنين الكهرومغناطيسي المزدوج (رنين هويجنز)، مما زاد من الدقة وسهّل الإنتاج الضخم.

يبلغ ارتفاع هذه البنى النانوية حوالي 300 نانومتر وعرضها 1000 نانومتر، وهو ما يكفي لإنشاء خريطة طور بصري، مما يسمح بتركيز الضوء في أنماط عشوائية. وصرح جوردان: "يمكننا حتى تركيز أطوال موجية مختلفة في مواقع مختلفة لإنشاء موجه ألوان".

ومع ذلك، فإن النهج متعدد الطبقات لا يمكن تنفيذه حاليًا إلا لما يصل إلى حوالي 5 أطوال موجية، وذلك بسبب الحاجة إلى ضمان أن يكون الهيكل كبيرًا بما يكفي لأطول طول موجي دون التسبب في حيود عند الأطوال الموجية الأقصر.

في هذا الإطار، يعتقد الفريق أن العدسات المعدنية قد تُشكّل إضافةً قيّمةً لأنظمة التصوير المتنقلة. يقول جوردان: "تصميمنا مثالي للطائرات بدون طيار أو أقمار رصد الأرض، إذ حرصنا على جعلها صغيرة الحجم وخفيفة الوزن قدر الإمكان".

ونشرت نتائج البحث في مجلة Optics Express .

العودة إلى الموضوع

في إن إيه

المصدر: https://tuoitre.vn/dien-thoai-drone-sap-co-camera-mong-nhu-soi-toc-2025092508534341.htm