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Lentille Novatrice de Couche de Polymère de Nanoscale Presque Identique au Cristallin Humain

Published on November 14, 2012 at 7:35 AM

Tirant fortement sur la nature pour l'inspiration, une équipe de recherche a produit une lentille artificielle neuve qui est presque identique à la lentille naturelle de l'oeil humain. Cette lentille novatrice, qui se compose des milliers de couches de polymère de nanoscale, peut un jour fournir une performance plus naturelle dans des objectifs implantables pour remonter les cristallins humains abîmés ou malades, ainsi que les produits de visibilité du consommateur ; elle peut également mener à la masse supérieure et à la technologie aérienne de contrôle.

Ceci affiche des images fabriquées de lentille (a et d) et profils mesurés de surface de la géométrie (b/c et e/f) des objectifs inspirés par bio antérieurs et postérieurs asphériques de GRIMACE d'oeil humain. Crédit : Bloc Optique Exprès

Ce travail, que l'Université de Réserve de Cas, l'Institut de Technologie de Rose-Hulman, équipe Navale du Laboratoire de Recherche des États-Unis, et du PolymerPlus Occidentaux décrit dans le Bloc Optique de tourillon (OSA) du l'ouvert-accès de la Société Optique Exprès, fournit également un élan matériel neuf pour fabriquer des objectifs synthétiques de polymère.

La technologie principale derrière cette lentille neuve est « GRIMACE » appelée ou bloc optique d'Indice de réfraction de gradient. Dans la GRIMACE, la lumière devient courbée, ou réfracté, par des divers niveaux pendant qu'elle traverse une lentille ou tout autre matériau transparent. Ce contraste avec des objectifs traditionnels, comme ceux trouvés dans les télescopes optiques et des microscopes, qui emploient leur forme extérieure ou indice de réfraction unique pour courber la lumière d'une manière ou d'une autre.

« L'oeil humain est une lentille de GRIMACE, » a dit Michael Ponting, scientifique de polymère et président de PolymerPlus, un sous-produit Occidental de Réserve de Cas Ohio-Basé lancé en 2010. « Pendant Que la lumière réussit de devant du cristallin humain à l'arrière, des rayons légers sont réfractés par des divers niveaux. Elle est des moyens très efficaces de régler la voie de la lumière sans compter sur le bloc optique compliqué, et un que nous avons essayé d'imiter. »

Les premières étapes suivant cette ligne ont été prises par d'autres chercheurs [1, 2] et eues comme conséquence un design de lentille pour un oeil humain vieillissant, mais la technologie n'a pas existé pour reproduire l'évolution graduelle de la réfraction.

L'élan neuf de l'équipe de recherche était de suivre l'exemple de la nature et d'établir une lentille en empilant des milliers de couches de nanoscale, chacune avec les propriétés optiques légèrement différentes, pour produire une lentille qui varie graduellement son Indice de réfraction, qui règle les propriétés réfringentes du polymère.

« Appliquer des architectures matérielles naturelles, assimilées à ceux trouvées dans les couches d'échelles d'aile de guindineau, de tendons humains, et même dans l'oeil humain, aux systèmes en plastique multicouche a activé des découvertes et les produits avec la force mécanique améliorée, les propriétés réfléchies nouvelles, et les blocs optiques avec l'alimentation électrique améliorée, » explique Ponting.

Pour effectuer les couches pour la lentille, l'équipe avait l'habitude une technique de coextrusion de multicouche-film (une méthode classique employée pour produire les structures multicouche). Cette technique de fabrication permet à chaque couche d'avoir un seul Indice de réfraction qui peut alors être feuilleté et formé dans le bloc optique de GRIMACE.

Elle fournit également la liberté pour empiler n'importe quelle combinaison des seuls films nanolayered par Indice de réfraction. C'est extrêmement significatif et a activé la fabrication de traversant précédemment inaccessible de bloc optique de GRIMACE d'autres techniques de fabrication.

Le bloc optique de GRIMACE peut trouver l'utilisation dans les dispositifs imageurs d'imagerie médicale miniaturisés ou les objectifs implantables. « Une copie du cristallin humain est une première étape vers expliquer les capacités, les systèmes matériels biocompatibles et probablement déformables éventuels nécessaires pour améliorer la technologie actuelle utilisée dans des implants optiques, » Ponting dit.

Les objectifs intraoculaires De la génération actuelle de remontage, comme ceux employés pour traiter des cataractes, emploient leur forme pour orienter la lumière à une ordonnance précise, tout comme des contacts ou des glaces d'oeil. Malheureusement, les lentilles intra-oculaires ne réalisent jamais la même performance des objectifs naturels parce qu'elles manquent de la capacité de changer incrémentiel la réfraction de la lumière. Cette lentille de rechange d'unique-réfraction peut produire des aberrations et d'autres effets optiques non désirés.

Et l'alimentation électrique ajoutée de la GRIMACE active également les systèmes optiques avec moins composants, qui est importante pour des produits de visibilité du consommateur et des produits militaires au sol- et aérien-basés de contrôle.

Cette technologie a déjà déménagé des laboratoires de recherches de la Réserve Occidentale de Cas à PolymerPlus pour la commercialisation. « Les installations de fabrication en lots de Prototype et de petit existent et nous travaillons vers sélecter des applications d'adoption rapide pour la technologie nanolayered de GRIMACE dans des dispositifs commerciaux, » des notes Ponting.

Source : http://www.osa.org/

Last Update: 14. November 2012 08:50

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