ثورة تقنية.. عدسات خارقة تدخل عالم كاميرات الهواتف بدقة لا تُصدق

عدسات معدنية متعددة الطبقات تمثل طفرة حقيقية في مجال البصريات المحمولة المستخدمة في الهواتف والطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية، حيث توفر هذه العدسات تقنية متطورة تتيح تركيز أطوال موجية مختلفة من الضوء بفعالية عالية. الهدف من تطوير هذا التصميم الجديد هو تحسين أداء الأجهزة المحمولة من خلال الاعتماد على طبقات متراكبة من المواد الخارقة بدلًا من الطبقة الواحدة التقليدية، مما يخلق إمكانات غير مسبوقة في عالم البصريات.

تصميم العدسات المعدنية متعددة الطبقات لتقنية بصريات متقدمة

ابتكر فريق من العلماء تصميمًا جديدًا يعتمد على تكديس طبقات من المواد النانوية الخارقة بهدف تخطي القيود التقليدية للعدسات المعدنية، حيث يجمع هذا التصميم بين أشكال نانوية معقدة كورد البرسيم والمراوح والمربعات التي أُنتجت بخوارزميات متطورة؛ الأمر الذي عزز من أداء العدسات وقابليتها للتطوير مع استمرارية عملها بشكل مستقل عن استقطاب الضوء بحسب ما ورد في ساينس ديلي. وأوضح جوشوا جوردان، الباحث في الجامعة الوطنية الأسترالية ومركز التميز في أنظمة البصريات التحويلية، أن هذه العدسات تمتاز بقدرتها على تركيز مجموعة من أطوال الموجات الضوئية في وقت واحد عبر طبقات مختلفة من مواد خارقة، وذلك مع مراعاة قدرة العدسة على استقبال مصدر غير مستقطب وعلى قطر كبير، مما يعد تخطيًا هامًا للقيود التي طالما واجهت البصريات المعدنية التقليدية.

مميزات تصنيع العدسات المعدنية متعددة الطبقات واستخداماتها العملية

أشار جوردان إلى أن تصميم العدسات المعدنية متوافق مع عمليات التصنيع الحديثة بسبب انخفاض نسبة العرض إلى الارتفاع، ما يسمح بصناعة كل طبقة على حدة ثم تجميعها بدقة مع الحفاظ على كفاءة الأداء، كما أنها غير حساسة لاستقطاب الضوء، مما يجعلها قابلة للتطوير باستخدام منصات تصنيع تقنيات أشباه الموصلات النانوية الناضجة. هذه العدسات تتميز أيضًا بخفة وزنها وصغر حجمها، مما يؤهلها للاستخدام في الأجهزة المحمولة كالهواتف الذكية والطائرات بدون طيار وأقمار مراقبة الأرض، حيث تم تصميمها لتُصبح أنحف وأخف وزنًا، مع تعزيز كفاءتها في جمع الضوء.

عدسات معدنية أرفع من الشعرة تنقل البصريات إلى آفاق جديدة

تتسم العدسات المعدنية الجديدة بكونها أرق بكثير من شعرة الإنسان، حيث يبلغ سمكها أجزاءً ضئيلةً مقارنةً بالعدسات التقليدية الضخمة، ما يتيح إمكانية إنتاج أطوال بؤرية قصيرة للغاية تتجاوز قدرات البصريات التقليدية. هذه التكنولوجيا قد تحدث ثورة حقيقية في مجال الكاميرات المحمولة، من خلال استبدال العدسات السميكة بعدسات معدنية رقيقة تدعم تصنيع هواتف ذكية أنحف وأقمار صناعية أصغر وأخف بكثير دون التضحية بجودة التصوير. وأكد جوردان أن القدرة على صناعة عدسات معدنية تجمع كمية عالية من الضوء تعد ميزة فريدة للأجهزة المحمولة المستقبلية، كما أن هذه العدسات المعدنية ملائمة تمامًا للاستخدام في الطائرات بدون طيار وأقمار المراقبة، حيث تتطلب هذه الأنظمة تصاميم صغيرة الحجم وخفيفة الوزن مع كفاءة تشغيلية عالية.