A 3D-s nyomtatott lencsék lehetővé teszik az ultranagy távolságú spektroszkópiát

A 3D nyomtatási technológia fejlődése új lehetőségeket nyit meg a tudomány és a technológia sok területén, ideértve a biológiát, az orvostudományt, a robotikát és a mikrooptikát is. Kutatók most olyan lencséket hoztak létre, melyek ez utóbbi területet forradalmasíthatják.

A Varsói Egyetem kutatói mikrométer méretű lencséket terveztek egy közvetlen lézerírásos (DLW) 3D nyomtatási technikával. A 3D-s nyomtatott lencsék különféle anyagokra gyárthatók, akár a törékeny grafénszerű anyagokra is. Az egyetem fizika karának részét képező kutatócsoport tagjai elmagyarázták, hogy a lencsék helyettesíthetik a nagyméretű mikroszkóp-objektumokat, amelyek korábban szükségesek voltak az egyetlen nanométer méretű fényt kibocsátó spektroszkópiai mérések elvégzéséhez, például kvantumpontok vagy atomnyi vékony 2D-anyagok vizsgálatához.

Bemutatva a kutatási folyamatot és a felfedezés gyakorlati alkalmazását a cikk szerzői kifejtik, hogy olyan ellipszis alakú mikrotéziseket fejlesztettek ki, amelyek előállíthatók 3D-nyomtatóval a fénykibocsátó eszközök tetejére. Ezeket a lencséket a szerzők „egyszerű, költséghatékony, sokoldalú és kompatibilis, emellett széles körben igényelt mikrooptikai rendszerek ideális alkotóelemeként” írják le, ugyanakkor több felhasználási területük is van.

A sokféle mintára elkészíthető lencsék előállításához a csapat a DLW 3D nyomtatási eljárást választotta, amelyet a cikkben sokoldalú technikaként írnak le, amely szinte bármilyen alakú lencsét képes nyomtatni. A DLW fotonos 3D fotolitográfia néven is ismert – ez egy olyan eljárás, amely lehetővé teszi tetszőleges 3D nanoszerkezetek előállítását.

Korábban a nagyméretű mikroszkópokat kb. egytized hüvelyk távolságra kellett helyezni az analizálandó mintától, ami korlátokat szab sok modern kísérlet végrehajtásának. A javasolt 3D nyomtatott lencsék a kutatók szerint két nagyságrenddel megnövelik a lencse elülső része és a minta felülete közötti munkatávolságot, így új perspektívák nyílnak számos optikai kísérlet előtt.

Hegyi Heni NEW technology magazin