合肥工大研究人员开发出一种新型自适应液体透镜

日前，合肥工业大学的研究人员开发了一种新型的自适应液体透镜，当施加电压时可改变其焦距。这种镜头使用一种新的电反应液体制成，体积小、重量轻，可以很容易地制造出来，用于智能手机和其他相机。该研究成果发表在《Optics Letters》杂志上。

现有的镜头是固体的，虽然它们工作良好，但它们的焦距范围有限。这就是现代智能手机最近都装上了两个、三个、四个或更多镜头的原因，专门用于微距、广角或长焦拍摄。

但液体透镜更加灵活，使其能够在所有这些焦距之间轻松转换。液态镜头本身并不是新提出的–科技公司至少从2004年起就一直承诺它们会出现在消费电子产品中–但第一个液态镜头去年才进入市场，出现在小米的Mi Mix手机中。

由合肥工业大学的研究人员开发的新型液体透镜，其设计比现有技术更简单。关键成分是一种被称为己二酸二丁酯（DBA）的液体，它有一个电负性的分子结构。这意味着，当直流电加到它身上时，它的形状会发生变化。

该透镜是通过在一个环形电极上填充这种DBA液体而产生的。由于电极上涂有一层防水层，液体的表面形成一个圆顶形状。当对其施加电压时，DBA分子聚集在管子的一端，改变了圆顶，并因此改变了镜头的焦距。当电场被移除时，液体恢复到其原始形状。

在测试中，当电压从0增加到100V时，液体透镜能够将其焦距从7.5 mm改变到13.1mm 。其分辨率几乎为每毫米29行，并且它能够让大约95%的可见光通过。液体透镜在20至100℃的温度范围内也表现良好。

该团队表示，与现有的液体透镜相比，新的液体透镜具有更简单的结构和更好的稳定性。有些需要在电极和液体之间有绝缘层，而其他（如小米）的液态镜头则使用微小的马达来操纵其形状。没有这些，DBA液体透镜应该更容易集成到智能手机、相机、内窥镜和其他镜头中。

相关链接：https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-47-3-509