Вчені виростили "квіти" з рідких кристалів, які можна використовувати в якості мікроскопічних лінз
Вчені з університету Пенсільванії виростили їх структури рідких кристалів, що нагадують квіти з безліччю маленьких пелюсток. І зробили це не заради естетичної насолоди, такі структури можуть працювати в якості оптичних лінз, що мають складну будову, що нагадує будову фасетчатого многосегментного очі бабки і інших комах. Подальші удосконалення розробленої вченими технології дозволять вирощувати лінзи на поверхнях будь-якої складної форми, створювати нові "розумні" матеріали, поверхні і всілякі датчики нового покоління.
Для вирощування структур з рідких кристалів вчені помістили крихітні кульки з кварцового скла в ємність зі спеціальним розчином. Ці кульки стали ядром, навколо якого почався процес кристалізації рідких кристалів, які почали формувати багаторівневу сегментовану структуру, що нагадує квітку або око комахи.
Дані дослідження є великим кроком вперед у розвитку напрямку створення самособирающихся впорядкованих нанострктур, у якому вчені намагаються отримати набір різних фізичних і хімічних умов, при яких відбувається процес самозбірки різних структур, що володіють заданими властивостями. Такий підхід дозволяє позбутися від більш дорогих способів виготовлення подібних структур прямими методами.
Кожен "пелюстка" рідкокристалічного квітки, сформований з прозорого кристала, може діяти в якості окремої лінзи, заломлюючої і фокусує падаюче світло. Так як розмірами, розташуванням і формою цих мікролінз можна керувати ще на стадії їх виготовлення, то можна в результаті отримати одну складну лінзу, розміром від кількох мікрон до декількох міліметрів, що складається з мільйонів крихітних майже сферичних лінз, з допомогою яких можна отримати з безлічі дрібних зображень одне якісне тривимірне зображення.
Можливість вирощування лінз подібним способом відкриває масу можливостей для використання таких лінз. "Незабаром ми зможемо робити недорогі лінзи, яким можна буде покрити всю поверхню якого-небудь об'єкта" - розповідає Кетлін Стьоб (Kathleen Stebe), професор хімії і біомолекулярних технологій, - "З допомогою цих лінз ми зможемо отримати безліч зображень одного і того ж об'єкта з різних точок зору. А спеціальні алгоритми, які об'єднують всі ці зображення, дозволять отримати одне високоякісне тривимірне зображення з надзвичайно високим дозволом".
Вчені припускають, що в першу чергу, технологія вирощування рідкокристалічних мікролінз в першу чергу може бути використана для створення рідкокристалічних тривимірних дисплеїв, здатних створити об'ємні зображення високої якості, видимі з будь-якого кута зору. І за умови продовження робіт в цьому напрямку такі дисплеї зможуть з'явитися вже через десять років.