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2024-06-03 | 科技島

史上最薄鏡頭 僅3個原子厚


史上最薄鏡頭 僅3個原子厚


研究團隊開發出史上最薄鏡頭,該透鏡僅0.6奈米、約3個原子的直徑,是有史以來最薄的鏡頭,打破了2016年所創下的6.3奈米紀錄。


編譯/高晟鈞




許多眼鏡族都不喜歡配戴笨重的眼鏡,因此更傾向於選擇輕巧、方便的隱形眼鏡。如今隱形眼鏡由於材料與製造方法的改良,已經變得越來越薄。一般市面上的軟式隱形眼鏡的厚度約為0.07毫米左右,有些更甚至只有0.035毫米左右,不只增加了透氧性,也提高了舒適度。





史上最薄鏡頭 僅3個原子厚
科學家開發出史上最薄鏡頭,厚度僅3個原子厚。圖取自 NEWTLAS



相較而言,鏡頭、鏡片或是透鏡在這方面的展便相對緩慢。終於來自史丹佛與阿姆斯特丹大學的科學家創造出了世界上最薄的透鏡,厚度僅約等於三個原子的直徑。




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厚重的鏡頭與鏡片




不論是鏡頭、鏡片或是透鏡,主要目的便是收集光線,使其彎曲並聚焦至指定點。除了可以放大物體矯正視力外,還能透過顯微鏡觀測微小的物體,或是透過望遠鏡看到遙遠的天體與星球。




一般來說,鏡頭、鏡片與透鏡都是由曲面玻璃或是其他透明材料所製成,像是用於製造隱形眼鏡的水凝膠,使用玻璃製成的鏡頭或是顯微鏡都略顯笨重。為了節省材料,19 世紀發明了一種稱為菲涅爾透鏡的替代設計,最初用於燈塔,使用一系列同心圓材料將光線衍射到焦點,犧牲了一些影像清晰度,換取更薄的鏡頭。




僅3個原子厚的鏡頭




如今,研究團隊創造出的透鏡僅0.6奈米、約3個原子的直徑,是有史以來最薄的鏡頭,打破了2016年所創下的6.3奈米紀錄。




新透鏡由二硫化鎢同心圓環組成,可吸收照射到其上的紅光並將其重新發射到距表面 1 毫米(0.04 英寸)的焦點。它的工作原理是形成稱為「激子」的一種短時間存在的準粒子,然後衰變並發光,因為選擇性地聚焦紅光,所以其他波長實際上不受影響地通過,這可能會產生一些有趣的應用。




由於該鏡頭的可用於視野不應受鏡片干擾,而少部分光又可以被用來收集環境資訊,因此極其適合增強現實的可穿戴眼鏡。研究團隊表示,下一步希望該技術是否可以被用於製造透過小型電擊啟動的複雜塗層。




資料來源:NEWTLAS



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