Новая металинза собирает все цвета радуги

Американские исследователи создали новый тип линзы, который способен собирать все лучи видимого спектра в одной точке. Эта линза – точнее, металинза – представляет собой ровную прозрачную поверхность, что отличает её от привычных нам изогнутых линз.

Чтобы получить необходимый эффект, учёные добавили в металинзу наноструктуры – частицы диоксида титана, которые можно настраивать на «улавливание» волн разных спектров. Для этого пластины диоксида титана объединены в пары, соединённые особым образом. Обычное плоское увеличительное стекло пропускает лучи разных цветов с разной скоростью, поэтому они прибывают в одну точку в разное время; это создаёт искажения изображения. Чтобы этого не происходило, с давних времён используются изогнутые линзы, дающие минимальное искажение; однако они имеют большие размеры, в том числе толщину. А это заметно ограничивает их использование.

Плоские металинзы существуют уже долгое время, однако до сих пор они не могли собирать все лучи; для достижения этой цели приходится совмещать несколько линз, а это также увеличивает размер устройства. А вот упомянутая металинза способна фокусировать все лучи в одной точке, оставаясь при этом очень тонкой и плоской. Учёные говорят, что такие линзы более просты и дёшевы в изготовлении, чем традиционные: стоимость производства одной линзы с «топовым» качеством изображения может снизиться в сотни и даже тысячи раз. Новые металинзы смогут производиться на тех же заводах, где сейчас производится традиционная техника.

Разработка обещает революцию в производстве оптических приборов – например, камер. Они станут более миниатюрными и лёгкими, имея высочайшее качество изображения. Одним из самых ожидаемых применений является оснащение такими линзами камер смартфонов; с ними качество съёмки на телефон сравняется с таковым у DSLR-камер – это профессиональные зеркальные устройства, которые пока что остаются габаритными и тяжёлыми. Так что в будущем любой обладатель дешёвого китайского смартфона, может, и не станет гениальным фотографом, но чисто технически будет иметь суперпрофессиональное устройство для фотосъёмки.

Новые металинзы пригодятся не только в быту, но и в научных исследованиях, ведь ими целесообразно оснащать микроскопы на физических лабораторных столах и телескопы.