В Корее представили технологию массового производства металинзы – более 300 штук в секунду – путем рулонной печати
- 16 апр.
- 3 мин. чтения
Корреспондент Гу Бон Хёк
- Совместная исследовательская группа Университета Сонгюнгван и Университета Пхохан разработала технологию массового производства металинз
- Заложена основа для ускорения коммерциализации оптического оборудования нового поколения, в том числе сверхминиатюрных камер
Оборудование для наноимпринтинга «от рулона к рулону», предназначенное для массового производства металинз [Предоставлено Университетом Сонгюнгван]
Корейские ученые впервые в мире разработали технологический процесс, позволяющий со сверхвысокой скоростью массово производить «металинзы», которые в сотни раз тоньше объективов фотоаппаратов, но при этом способны свободно регулировать свет.
Министерство науки, технологий и информационных коммуникаций Южной Кореи сообщило 16 апреля, что исследовательские группы во главе с профессорами Чо Гю Чжина и Ким Ин Ги из Университета Сонгюнгван и Но Чжун Сока из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) разработали технологию «рулонной нанопечати (Roll-to-Roll Nanoimprint)», позволяющую производить металинзы, работающие в диапазоне видимого света, со скоростью более 300 штук в секунду.
Результаты исследования, проведенного при поддержке Министерства науки, технологий и информационных коммуникаций ЮК, опубликованы 15 апреля (по местному времени) в международном научном журнале «Nature».
Металинзы — это оптические элементы нового поколения, позволяющие свободно регулировать фазу, амплитуду и поляризацию света на уровне нанометров (нм). В частности, в отличие от существующих рефрактивных линз, они имеют плоскую форму с ровной поверхностью, но их толщина в сотни раз меньше, что позволяет одновременно обеспечить ультратонкий дизайн и высокоточное управление светом, благодаря чему они могут выполнять различные функции.
Однако для изготовления металинз необходимо было использовать сложные и дорогостоящие полупроводниковые процессы, из-за чего до сих пор производство ограничивалось небольшими партиями на лабораторном уровне, что создавало большие трудности для коммерциализации реальных продуктов.
Чтобы преодолеть эти ограничения, исследовательская группа, используя технологию печати «от рулона к рулону», разработанную в Центре передовых исследований Университета Сонгюнгван, самостоятельно разработала процесс «рулонной нанопечати», позволяющий последовательно наносить наноструктуры на гибкую подложку.
Раньше металинзы изготавливались по одной с помощью жестких форм из никеля, но исследовательская группа создала полимерную форму-матрицу из гибкого материала в форме цилиндрического валика диаметром 12 дюймов. Благодаря этому ей удалось реализовать технологический процесс, позволяющий печатать линзы непрерывно, вращая валик, как при печати газет.
В частности, для максимального повышения прочности и разрешения полимерной матрицы была внедрена специально разработанная технология обработки поверхности, что позволило повысить надежность массового производства до уровня, при котором даже в непрерывном процессе длиной 200 м не наблюдается разницы в характеристиках между первой и последней изготовленной линзой.
С помощью этой системы можно производить 300 металинз в секунду, что примерно в 100 раз быстрее, чем при использовании существующих методов.
Профессор Чо Гю Чжин (слева), профессор Но Чжун Сок из Пхоханского университета науки и технологии, профессор Ким Ин Ги из Университета Сонгюнгван, проводившие данное исследование. [Предоставлено Министерством науки и информационных технологий]
Этот результат оценивается как ключевой поворотный момент, который изменит ландшафт рынка оптики следующего поколения, поскольку корейские исследователи решили с помощью собственной технологии сложную задачу «массового производства металинз», которую не смогла решить мировая оптическая промышленность.
В частности, благодаря тому, что толщина металинз в сотни раз меньше по сравнению с традиционными линзами при сохранении высокой производительности, ожидается, что это не только позволит коренным образом решить хроническую проблему «выпячивания» камеры в смартфонах, но и вызовет инновационные изменения во всех передовых отраслях, включая легкие очки дополненной реальности (AR), оборудование для сверхточной медицинской визуализации и космические оптические системы.
«Это первый в мире результат, доказавший, что металинзы, коммерциализация которых до сих пор считалась невозможной из-за высокой стоимости, можно массово производить на уровне реальных производственных условий со скоростью более 300 штук в секунду» - заявили исследователи, добавив: «Поскольку наши технологические навыки — от проектирования компонентов до процессов массового высокоскоростного производства — получили признание во всем мире, это станет ключевой основой не только для коммерциализации в оптической индустрии следующего поколения в целом, но и для ускорения внедрения платформы рулонной печати».
Комментарии