Investigadores de la Universidad Estatal de Washington y la Universidad Estatal de Ohio han desarrollado una manera fácil y de bajo costo de fabricar lentes personalizadas que podrían ayudar a los fabricantes a evitar los costosos moldes necesarios para la fabricación óptica.
Dirigidos por Lei Li, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales, y estudiante graduado, Mojtaba Falahati, los investigadores desarrollaron un molde líquido a partir de gotitas que pueden manipular con imanes para crear lentes en una variedad de formas y tamaños.Su trabajo aparece en la portada de la revista letras de física aplicada .
Las lentes de alta calidad se usan cada vez más en todo, desde cámaras, hasta autos autónomos y prácticamente en toda la robótica, pero los procesos tradicionales de moldeo y fundición utilizados en su fabricación requieren moldes de metal sofisticados y costosos. Por lo tanto, los fabricantes se limitan principalmente aproduciendo en masa un tipo de lente.
"Los moldes están terminados con precisión y son difíciles de hacer", dijo Li. "No vale la pena hacer un molde para producción de bajo volumen".
Los investigadores se encontraron con el problema de primera mano mientras buscaban lentes para su trabajo para desarrollar un lector de laboratorio portátil en un teléfono.
Primero trataron de hacer sus propios lentes usando la impresión 3D pero les resultó difícil controlar la forma del lente. Luego se les ocurrió la idea de usar imanes y la tensión superficial de los líquidos para crear literalmente moldes de flujo libre.
Colocaron pequeñas partículas de hierro magnético en gotitas de líquido y construyeron un dispositivo para rodear las gotitas con imanes. Luego vertieron el material plástico utilizado en las lentes sobre la gotita. Al aplicar un campo magnético, la gotita tomó una lente cónicaforma: crear un molde para el material de la lente de plástico. Una vez que curaron el plástico, se endureció y tuvo las mismas propiedades ópticas y calidad de imagen que una lente comprada comercialmente. La gota de líquido permanece separada y puede reutilizarse.
Los imanes se pueden mover para cambiar el campo magnético, la forma del molde y la lente resultante. Los investigadores también usaron gotas más grandes o más pequeñas para crear lentes de diferentes tamaños.
"Trajimos el concepto de tensión interfacial al campo de la óptica al introducir un molde líquido controlable innovador", dijo Li. "Este nuevo proceso nos permitió regular la forma de una gota magnética y crear lentes sin tener que fabricar lentes costososmoldes "
El trabajo fue financiado por la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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