世界上最薄的镜头只有三个原子厚

世界上最薄的镜头只有三个原子厚 透镜是用来收集光线、弯曲光线并将光线聚焦到指定点的。这可以放大物体,矫正视力,通过显微镜看到非常微小的物体,或通过望远镜看到非常遥远的物体。镜片通常由弧形玻璃或其他透明材料制成,如隐形眼镜中的水凝胶。但这种经典设计可能意味着大型透镜相当厚重,尤其是用玻璃制成的透镜。为了节省材料,19 世纪发明了一种叫做菲涅尔透镜的替代设计,最初用于灯塔。这种透镜使用一系列同心圆材料将光线衍射到一个焦点,虽然牺牲了一些图像清晰度,但透镜却薄得多。而现在,科学家们几乎将其推向了极限,制造出了厚度仅为 0.6 纳米(nm)的透镜,也就是只有三个原子。这使它成为有史以来最薄的透镜,打破了 2016 年创下的厚度为 6.3 纳米的上一个纪录,比它厚 10 倍。这种新型透镜由二硫化钨同心环组成,它能吸收照射到它的红光,并将红光重新发射到离表面 1 毫米(0.04 英寸)远的焦点上。它的工作原理是形成名为"激子"的短寿命准粒子,然后衰变并发光。由于它能选择性地聚焦红光,其他波长的光实际上不受影响地通过,这可能会带来一些有趣的应用。这项研究的作者约里克-范-德-格鲁普(Jorik van de Groep)说:"这种镜片可用于这样的应用:通过镜片的视线不应受到干扰,但可以利用一小部分光线来收集信息。这使它成为增强现实等可穿戴眼镜的完美选择。"研究小组表示,下一步将研究该技术能否用于制造更复杂的涂层,通过微小的电击激活涂层。这项研究发表在《纳米快报》(Nano Letters)杂志上。 ... PC版: 手机版:

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全世界最薄镜片登场,只有三个原子厚 荷兰阿姆斯特丹大学和美国史丹佛大学团队依靠量子效应制造只有 0.6nm 厚的平面透镜。 团队用二硫化钨(WS₂)同心圆环组成新透镜,利用激子有效聚焦光线,利用衍射(diffraction)而非折射来聚焦光线,同心环的大小和环之间的距离决定镜透镜焦距。

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新型螺旋多焦点镜片眼镜能让视力不佳者看得更清晰、更远 研究人员开发出一种新型透镜,利用螺旋形表面在不同光线条件下保持不同距离的清晰聚焦。我们眼睛中的镜片会自然地将光线聚焦到视网膜上,但遗传、环境或年龄等因素会扰乱焦点。如果太靠前或太靠后,世界就会变得模糊不清。值得庆幸的是,矫正镜片可以根据每个人的不同需求,通过特定的弧度、厚度和形状来抵消这种情况。镜片通常只有一个焦点,但现在多焦点镜片也很常见例如,你的眼镜上端可能是远视矫正,下端可能是阅读矫正。但这些镜片可能会出现变形或其他问题。在这项新研究中,法国光子学、数值和纳米科学实验室(LP2N)的科学家们开发出了一种新型透镜,他们称之为"螺旋屈光镜"。顾名思义,这种镜片呈螺旋状,能在视野中形成三个不同的焦点。这项研究的作者伯特兰-西蒙(Bertrand Simon)说:"与现有的多焦点镜片不同,我们的镜片在各种光线条件下都表现良好,而且无论瞳孔大小如何,都能保持多焦点性。对于潜在的植入用户或老年性远视患者来说,它可以提供持续清晰的视力,有可能给眼科带来革命性的变化"。螺旋设计产生了所谓的光学漩涡,基本上就像下水道里的水流淌一样,让光线旋转起来。新透镜是利用先进的数字加工技术模压成螺旋状的,研究小组可以通过改变螺旋的扭曲程度来调整透镜的质量。测试镜头的方法很老套看光板上的数字字母看起来有多清晰。志愿者们表示,在不同的距离和不同的照明条件下,图像看起来都更加清晰。但这并不是一个完美的解决方案。传统镜片在特定距离上看起来非常清晰,但在其他距离上却非常模糊,而新镜片则将其平均化,使观众在整个范围内都能获得足够清晰的视力,但却无法达到普通镜片的峰值。这听起来像是一种权衡,但在某种程度上,它与Presbyond 手术的原理类似,后者使用激光将两只眼睛矫正到不同的焦点,以获得更好的平均清晰度。这种新型透镜可用于隐形眼镜(如图所示)、治疗白内障的眼内植入物以及制造新型微型成像系统。该团队计划研究新镜片在现实世界中矫正视力的效果,并表示它还能改进其他技术。西蒙说:"这种新型透镜可以大大改善人们在光线变化条件下的视觉深度。这项技术的未来发展还可能带来紧凑型成像技术、可穿戴设备以及无人机或自动驾驶汽车遥感系统的进步,从而使它们更加可靠和高效。"这项研究发表在《光学》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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苹果 iPhone 16 Pro 可能拥有世界上最薄的屏幕边框

苹果 iPhone 16 Pro 可能拥有世界上最薄的屏幕边框 不过,根据泄密者"Ice Universe"的说法,iPhone 16 Pro 将打破纪录,他没有提到 iPhone 16 Pro Max,但很可能会出现同样的降幅。此前有关 iPhone 16 系列显示屏的传言称,由于边框变薄,生产出现了问题。具体来说,就是产量问题,其中部分问题涉及散热问题。据说苹果公司正在使用边界缩小结构(BRS)技术来实现超薄边框。不过,据说在底边应用时出现了问题。泄密者"Ice Universe"在 iPhone 显示屏细节方面有着良好的记录,2020 年,他曾透露iPhone 13将采用更小的刘海。 ... PC版: 手机版:

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科学家用铜和碳原子锻造出世界上最细的金属丝 洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员利用计算方法研究了78万多种晶体的结构特性,确定了潜在的单维纳米材料,包括可能是最细的金属丝。他们的发现聚焦了14种在电子学和量子研究中具有潜在用途的材料。资料来源:NCCR MARVEL研究人员利用计算工具寻找可以从已知三维晶体中剥离出来的新型一维材料。在一份包含 78 万多种晶体的初始清单中,他们得出了一份包含 800 种一维材料的清单,并从中选出了 14 种最佳候选材料这些化合物尚未合成为真正的金属丝,但模拟结果表明是可行的。其中包括金属丝CuC2,它是由两个碳原子和一个铜原子组成的直线链,是迄今发现的在 0 K 温度下稳定的最细金属纳米线。洛桑联邦理工学院材料理论与模拟实验室的研究人员利用计算方法确定了可能是最细的金属丝,以及其他几种单维材料,这些材料的特性可能会被证明对许多应用领域很有意义。单维(或一维)材料是纳米技术最引人入胜的产品之一,由原子排列成线或管状组成。它们的电学、磁学和光学特性使其成为从微电子学到生物传感器再到催化等各种应用的绝佳候选材料。虽然碳纳米管是迄今为止最受关注的材料,但事实证明它们非常难以制造和控制,因此科学家们迫切希望找到其他化合物,用于制造具有同样有趣特性但更容易处理的纳米线和纳米管。因此,Chiara Cignarella、Davide Campi和Nicola Marzari想到利用计算机模拟来解析已知的三维晶体,根据它们的结构和电子特性,寻找那些看起来很容易"剥离"的晶体,从本质上剥离出稳定的一维结构。同样的方法过去曾成功用于研究二维材料,但这是首次应用于一维材料。研究人员从文献中的各种数据库中收集了超过 78 万个晶体,这些晶体通过范德华力(原子距离足够近,电子重叠时产生的一种微弱相互作用)结合在一起。然后,他们采用一种算法,考虑原子的空间组织,寻找具有线状结构的原子,并计算出需要多少能量才能将这种一维结构从晶体的其他部分分离出来。论文第一作者 Cignarella 说:"我们一直在寻找金属丝,但这种金属丝应该很难找到,因为一维金属原则上应该不够稳定,无法进行剥离"。最终,他们得出了一份包含 800 种一维材料的清单,并从中选出了 14 种最佳候选材料这些化合物尚未合成为真正的导线,但模拟结果表明是可行的。然后,他们开始更详细地计算这些材料的特性,以验证它们的稳定性如何,以及人们对它们的电子行为有何期待。四种材料两种金属和两种半金属成为最有趣的材料。其中金属丝CuC2 是由两个碳原子和一个铜原子组成的直线链是迄今发现的在 0 K 温度下稳定的最细金属纳米线。Cignarella说:"这真的很有趣,因为你不会想到由单线原子组成的实际金属丝会在金属相中保持稳定。科学家们发现,它可以从三种不同的母晶体中剥离出来,这些晶体都是实验中已知的(NaCuC2、KCuC2和 RbCuC2)。从它们中提取这种物质所需的能量很少,而且其链可以弯曲,同时保持其金属特性,这将使它对柔性电子产品产生兴趣。"这项发表在《ACS Nano》上的研究还发现了其他有趣的材料,其中包括半金属Sb2Te2,由于其特性,可以研究一种 50 年前就被预测但从未被观测到的奇异物质状态,即激子绝缘体,这是量子现象在宏观尺度上变得可见的罕见情况之一。此外,还有另一种半金属Ag2Se2 和TaSe3,后者是一种著名的化合物,也是唯一一种已经在实验中剥离成纳米线的化合物,科学家将其作为基准。至于未来,Cignarella 解释说,研究小组希望与实验人员合作,实际合成这些材料,同时继续进行计算研究,了解它们如何传输电荷以及在不同温度下的表现。这两点对于了解它们在实际应用中的性能至关重要。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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科学家利用模糊光三维打印高质量镜片

科学家利用模糊光三维打印高质量镜片 访问:Saily - 使用eSIM实现手机全球数据漫游 安全可靠 源自NordVPN 研究人员开发了一种名为模糊层析成像的新型 3D 打印方法,可以快速生产出具有商业级光学质量的微透镜。他们使用这种技术打印了一个微型透镜阵列,图中的微型透镜阵列由一组镊子夹持。图片来源:加拿大国家研究理事会丹尼尔-韦伯在光学出版集团(Optica Publishing Group)的高影响力研究期刊《光学》(Optica)上,这些研究人员展示了这种新方法,用它制作了一个毫米大小的平凸透镜,其成像性能与市售玻璃透镜类似。他们还表明,这种方法可以在 30 分钟内生产出可以使用的光学元件。韦伯说:"由于层析 3D 打印机和所使用的材料价格低廉,我们预计这种方法对于经济高效地快速制作光学元件原型非常有价值。此外,层析 3D打印固有的自由形态特性可以让光学设计师用形状复杂的打印光学器件取代多个标准光学器件,从而简化设计。"这项新技术使用定制的投影透镜来模糊用于固化光敏树脂的激光束。这样就产生了光学上光滑的表面,从而可以打印出商业质量的镜片,如左下角所示的镜片。资料来源:加拿大国家研究理事会丹尼尔-韦伯断层体积增材制造是一种相对较新的制造方法,它利用投射光在特定区域固化光敏树脂。它可以在没有任何支撑结构的情况下一次性打印出整个部件。然而,现有的层析成像方法无法直接打印出成像质量的透镜,因为所使用的铅笔状光束会造成条纹,从而导致部件表面出现小棱角。虽然可以使用后处理步骤来创建光滑的表面,但这些方法增加了时间和复杂性,从而失去了与断层打印相关的快速原型制作优势。韦伯博士说:"光学元件的制造成本很高,因为一个正常的透镜需要严格的技术指标,而且制造过程复杂耗时。模糊层析成像技术可用于以低成本的方式进行自由形态设计。随着技术的成熟,它可以更快地制作出新光学设备的原型,这对从商业制造商到车库发明家的任何人都非常有用。"为了测试这种新方法,研究人员首先制作了一个简单的平凸透镜,结果表明它的成像分辨率与具有相同物理尺寸的商用玻璃透镜相当。它还表现出微米级的形状误差、亚纳米级的表面粗糙度和接近玻璃透镜的点展宽函数。他们还利用模糊层析技术制作了一个 3×3 的微透镜阵列,并将其与用传统层析 3D 打印技术打印的阵列进行了比较。他们发现,由于表面粗糙度较大,用传统方法打印的阵列无法对名片成像,但用模糊层析成像技术打印的阵列却可以。此外,研究人员还演示了将球透镜叠印到光纤上,这在以前只能通过一种称为双光子聚合的增材制造技术来实现。目前,他们正致力于通过优化光图案设计方法和将材料参数纳入打印过程来提高组件精度。他们还希望实现打印时间的自动化,使系统足够强大,使其能够用于商业用途。韦伯说:"断层三维打印技术是一个迅速成熟的领域,在许多应用领域都得到了应用。在这里,我们利用这种三维打印方法的内在优势来制造毫米级的光学元件。这样,我们就为光学制造技术增加了一种快速、低成本的替代方法,有可能对未来技术产生影响。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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