عدسة مسطحة تكبر الأشياء بقياس النانو 170 مرة مع الاحتفاظ بصورة مشابهة

اخترع العلماء عدسة مسطحة اعتبروها ثورة في عالم البصريات، تتكون من مبيض مطلي على شريحة من الزجاج بطول 2 ملم وأدق من شعر البشر، الذي يمكن أن يكبر الأشياء بقياس النانو مع تركيز أكثر حدة من عدسات المجاهر الرائدة.

ويوضح الباحثون أن هذا المعدن يمكن أن يصغر المكونات البصرية الضخمة ويحول كاميرا الهاتف الذكي أو العدسات اللاصقة إلى مجهر مركب في النهاية، وشرح الباحثون في جامعة هارفارد في الدراسة التي نشروها في مجلة العلوم "يستطع مينتلينسيس أن يحول ميزات النانو التي تفصل بينها مسافات صغيرة ويكبرها حتى 170 ضعف مع الاحتفاظ بصورة مماثلة".

وتابعوا "نتائجنا ترسخ أن هذه العدسة يمكن أن تعمل في تطبيقات واسعة النطاق مثل الليزر المجهري أو التصوير أو التحليل الطيفي"، وعلى عكس الأقراص المنحنية من الزجاج في الكاميرات والمناظير فإن هذه العدسة تتكون من طبقة رقيقة من زجاج الكورارتز الشفاف المغلق الذي يتكون من ملايين من الأعمدة التي تسمى ركائز.

وتتفاعل ركائز هذه الطبقة مع الضوء بشكل فردي وتستطيع إعادة صياغة وتشكيل الأشعة التي تمر خلالها عن طريق جميع جهود ركائزها، واستخدم الباحثون حسابات الكومبيوتر للعثور على نمط دقيق للشريحة التي يمكن بسهولة تكرار تأثير تركيز العدسة التقليدية. وأشار الباحث من جامعة هارفارد فيديريكو كاباسو "في رأيي ستكون هذه التكنولوجيا فرصة لتغيير قواعد اللعبة؛ فجودة الصور لديها في الواقع رائعة وهي أفضل من العدسات الفنية، ومن المحتمل أن تحدث ثورة في عالم البصريات".

وقارن الباحثون عدستهم بالعدسات المستخدمة في المجاهر حاليا، وكانت النقطة المحورية في عدستهم أكثر وضوحا بنحو 30% من العدسات الأخرى؛ وهذا يصير إلى وضوح في تفاصيل أكثر دقة، ولكن هذه التكنولوجيا ستكون ثورة بسبب آخر كما يوضح البروفيسور كاباسو.

وتابع "تعتمد تكنولوجيا إنتاج العدسات على تكنولوجيا وجدت في القرن الـ19 لكن عدستنا مستوية ومصنوعة بالطريقة نفسها التي تصنع بها رقائق الكومبيوتر؛ لذلك فإن كل المصانع التي تصنع الدوائر المتكاملة يمكن أن تصنع هذه العدسة". وتعد هذه واحدة من طرق إدارة التكاليف في إنتاج أي جهاز جديد ضخم، ويبحث كاباسو وفريقه في كاميرات الهواتف الذكية، ويشير إلى أن "معظم المكونات التكنولوجية مصممة برقائق تكنولوجية وستكون العدسات أكثر طبيعية".

ويمكن ان يكبر حجم العدسة رغم أن أول واحدة منها أنتجت بطول 2 ملم؛ نظرا إلى افتقار الفريق إلى معدات التصنيع، وتعتمد خصائصها على التخطيط وتكوين الركائز، واستخدمت الركائز فيها لأنها شفافة وتتفاعل مع الضوء المرئي وأكسبها ثاني أكسيد التيتانيوم الطلاء المبيض لأنه نظام فعال من ناحية التكلفة.