С развитием технологий меняются требования к материалам. Исследователи по всему миру ищут способы сделать девайсы легче и прочнее. Российские ученые тоже не остались в стороне. В начале августа они представили новый вид стекла для оптических устройств. Оно может значительно снизить вес VR-очков и смартфонов.
Легче и прозрачнее
Оптические приборы применяются повсеместно: в быту, в лабораториях и операционных залах, на космических станциях. Каким бы ни было назначение гаджета, пользователь рассчитывает на удобство эксплуатации. А оно непосредственно зависит от габаритов и веса устройств. Вот почему инженеры стремятся к уменьшению и облегчению разработок.
Вывести оптические приборы на новый этап могут ученые из РХТУ им. Менделеева. Вместе с командами ЮФУ, НИИ «Курчатовский институт» и ИОФ РАН они создали стекло с уникальным строением. Оно сочетает малый вес с повышенными показателями прозрачности.
Новинка может быть использована в множестве современных гаджетов. Оптические стекла требуются для медицинской техники, космических телескопов, зондирующих Землю, и микроскопов. Но и рядовые пользователи смогут оценить уникальный материал. Облегченное стекло подойдет для линз камер смартфонов и VR-очков. Это позволит снизить вес гаджетов.
Как изготавливают синтезированное стекло
Новинка получена в ходе экспериментов. Ученые последовательно меняли соотношение компонентов в составе стекла. Главной проблемой на пути исследователей стала сама структура материала.
Дело в том, что стекло строится иначе, нежели кристаллы. Элементы располагаются хаотично. Они не составляют строгий узор, как, например, частицы кварца. Тем не менее, именно упорядоченность способствует повышению показателей преломления.
Преломление света напрямую влияет на характеристики картинки: качество разрешения и угол зрения. От него же зависят и яркость с контрастностью, столь немаловажные в каждом изображении. Поэтому ученые попытались внести систематичность в хаотический состав линзы.
Главной задачей команды стало соблюдение баланса. Изменение структуры стекла может привести к его кристаллизации. Из-за этого вещество рискует потерять главное свойство — прозрачность. А потому исследователи поэтапно испытывают небольшие образцы стекол с незначительно меняющимся составом.
Результаты экспериментов
Уже на данном этапе ученым удалось добиться успехов. Команда представила стекло с показателем преломления n, равным 1.81. Для сравнения: у стандартных линз, используемых в очках, этот параметр варьируется от 1.5 до 1.7. Чем выше индекс, тем тоньше и прочнее материал.
Стекло, представленное российскими учеными, имеет сниженную плотность. Это в свою очередь влияет на его вес. Благодаря подобной разработке можно повысить не только качество картинки, но и удобство эксплуатации устройства. Роман Алексеев, ведущий кафедры РХТУ, уверяет, что достигнутый результат превосходит западные аналоги. Это означает, что именно российская разработка может стать новым словом в создании оптических приборов.
По признанию ученых, изготовка новых стекол является технически сложным процессом. Сейчас команда ищет способы упростить и удешевить процедуру. В случае успеха можно ожидать использования новинки в производстве.
