合肥工大研究人员开发出新型自适应液体透镜:重量仅几克,施加电

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IT大王 1 月 21 日消息，据前瞻网报道，近日，中国合肥工业大学的研究团队开发了一种新的自适应液体透镜。该透镜基于一种称为己二酸二丁酯 (DBA) 的新型电响应流体，当施加电压时，它会改变焦距。透镜重量轻（仅有几克）、结构紧凑且制造简单，是相机、内窥镜、眼镜和机器视觉应用的理想选择。

研究作者表示，人眼可以以极快的速度聚焦不同距离的物体。受此功能的启发，他们开发了一种类似眼睛的自适应液体透镜，可通过改变 DBA 液体的形状来发散或汇聚光线。

研究人员通过用 DBA 液体填充电极来制造新的液体透镜，由于电极的内表面涂有防水层，因此形成了圆顶的形状。施加直流电会导致 DBA 分子在阳极处积聚，因此施加电压就可改变圆顶形状，从而改变焦距。去除电压，又会使 DBA 液体恢复其初始形状。

与市售的基于电润湿的自适应液体透镜相比，DBA 液体透镜得到了显著改进。电润湿液体镜片使用液体，例如盐水，需要介电薄膜将导电液体与金属电极隔开。而 DBA 液体透镜不易挥发或电解，并且由于 DBA 液体直接接触电极，所以不需要绝缘层。

深入分析表明，DBA 液体透镜在 390 至 780 nm 的可见波长下表现出约 95% 的光学透射率，并且在室温到 93 度的温度范围内保持性能稳定。研究人员还证明，将施加的电压从 0 V 增加到 100 V，焦距从 7.5 mm 增加到 13.1 mm，镜头的分辨率几乎可以达到每毫米 29 行。

该研究论文题为“Variable-focus liquid lens based on electrically responsive fluid”，已发表在 Optics Letters 上。

IT大王了解到，液体透镜本身并不是新概念，第一个液态镜头去年已进入市场，出现在小米的 MIX 手机中。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，而其它（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。