可变焦距的液体镜头
法国Grenoble城Joseph
Fouier大学的物理学家 Bruno Berge研制出一种可变形的液体镜片。这种镜片有一个开关,只要轻轻拂一下开关,镜片便会改变形状。该镜片具有广泛的成像区,可以取代内窥镜一类的装置,可以代替操作缓慢的笨重的聚焦机械。这种镜片惊人的简单,是由一个圆形容器中的两层薄盐水和悬浮在它们间的一滴细小的硅油组成的。硅油液滴位于一层透明的聚合物膜上,并保持在中心位置。保持油滴处于中心位置的方法是在膜的边缘涂上亲水涂层。油滴的形状可通过改变加在油滴两侧的盐水上的电压在几毫秒内精确地变化。
整个液体镜片的排列类似于电容器,即类似于电路中存储电荷的装置。在一般的电容器中,两个金属电极用绝缘体分开;在液体镜片中,两层水起着电极的作用,而油滴和聚合物则成为绝缘体。
当加上电压时,在水和绝缘体之间的界面上出现电荷,这样,在绝缘体表面同极性的电荷间就会产生静电排斥力,从而使油滴向外突起。通过改变电压,油滴的突起程度可以精确地控制,这样,整个镜片的焦点长度就能得到精确控制。
为了制造出大倍数的镜片,必须使两种液体的折射率有较大的差别;油滴也必须是稠密的,以便在镜片移动时保持理想的形状。但即使用比较稠密的硅油,太大的振动也会引起两种液体的混合,从而形成一种类似蛋黄酱的悬浮液。
目前,法国里昂的科学家伯奇正试图按比例加大这种镜片,但油滴越大,要容纳它就越困难。此外,他还试图生产抗振动的镜片。如果实现这种设想,这种装置就可用于生产生物仿生眼镜。因为如果能植入一种神经植入物改变电压,就可以使戴这种眼镜的人对远处和附近的物体进行聚焦。