Lenti microscopiche grazie alla stampa 3D

Lenti microscopiche grazie alla stampa 3D

Dalla Germania arriva un metodo di produzione che permette di realizzare microscopici elementi ottici con estrema precisione, aprendo la strada a nuove soluzioni di imaging

di Andrea Bai pubblicata il , alle 16:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

I ricercatori dell'Università di Stoccarda hanno utilizzato un procedimento ispirato alla stampa 3D per creare elementi ottici dalle dimensioni di poco superiori a quelle di un capello umano. I ricercatori hanno impiegato un laser a femtosecondi (con pulsazioni dalla durata inferiore ai 100 femtosecondi), il cui raggio viene concentrato tramite un microscopio verso un polimero liquido collocato su un substrato vetroso.

In questo modo il polimero si indurisce e può essere opportunamente modellato con il movimento del laser o lo spostamento del substrato. Dopo l'esposizione il polimero non esposto viene rimosso con un solvente, ed il polimero indurito va a formare l'elemeto ottico.

Questo metodo permette di realizzare elementi ottici con una precisione sub-micrometrica, che a sua volta consente di realizzare sia comuni lenti sferiche, sia elementi ottici paraboloidi o asferici. Per la prima volta con questo tipo di metodo è possibile realizzare sistemi a più lenti, aprendo la strada a soluzioni di correzione dell'aberrazione e a sistemi micro-ottici di elevata qualità.

I ricercatori hanno stampato un micro-obiettivo dal diametro di appena 125 micron e pari spessore, dimostrando la possibilità di realizzare endoscopi estremamente minuscoli che possono essere impiegati per operazioni diagnostiche minimamente invasive. Le lenti possono inoltre essere stampate direttamente sul chip CMOS per creare un sensore estremamente compatto che può essere impiegato, ad esempio, per realizzare fotovideocamere per droni dalle dimensioni non più grandi di quelle di un ape, sensori per le auto a guida autonoma o moduli fotocamera a 360 gradi per i telefoni cellulari. I ricercatori sono stati inoltre in grado di combinare questo tipo di ottiche con sistemi di illuminazione a LED.

La possibilità di sfruttare i principi della stampa 3D per la produzione di elementi ottici apre una nuova era, secondo i ricercatori: "Dall'idea, alla progettazione, al modello CAD fino all'oggetto finito è passato meno di un giorno. Stiamo assaggiando le stesse potenzialità che il CAD e la Computer Integrated Manufacturing hanno espresso nell'ingegneria meccanica qualche anno fa".

3 Commenti
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demon7729 Giugno 2016, 17:14 #1
"I ricercatori hanno stampato un micro-obiettivo dal diametro di appena 125 micron e pari spessore, dimostrando la possibilità di realizzare endoscopi estremamente minuscoli che possono essere impiegati per operazioni diagnostiche minimamente invasive. Le lenti possono inoltre essere stampate direttamente sul chip CMOS per creare un sensore estremamente compatto che può essere impiegato, ad esempio, per realizzare fotovideocamere per droni dalle dimensioni non più grandi di quelle di un ape"

Tedturb029 Giugno 2016, 20:17 #2
chiaramente la quantita di luce che ci passa dentro e' meno di quella di una pinhole camera, voglio vedere che immagini usciranno fuori
emanuele8330 Giugno 2016, 07:59 #3
mi chiedo come abbiano realizzato il ssitema di movimento del laser o del substrato con una precisione simile. se per una stampa 3d si usano motori passo passo, non credo che un motore piezo sia in grado di fare step di 15µm. che usino tecniche fotolitografiche?

questa fot cmq rende bene l'idea:

http://www.uni-stuttgart.de/hkom/pr...etFliege_kl.jpg

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