Изобразите стену, смотрящую назад на Вас. Или униформа, показывающая солдату представление на 360 градусов поля битвы. Оба сценария являются возможной любезностью нового поколения гибких, прозрачных волокон, развитых исследователями в Массачусетском технологическом институте (MIT) в Кембридже. Эти так называемые мультиматериальные волокна могут превратить приточные световые волны в изображения без потребности в объективе фотокамеры.
И в отличие от оптоволоконных кабелей, они могут передать изображения, пойманные через их всю длину.Текущие камеры полагаются на линзы для производства распознаваемого изображения. Гнутое стекло или пластмасса линзы сосредотачивают световые волны, отраженные от объекта на поверхность, которая может показать получающиеся изображения, или мембрана или, в случае цифровых фотоаппаратов, заряжено соединенных устройств.
Идея работала хорошо в течение многих десятилетий, но она всегда содержала ахиллесову пяту: Повредите линзу, и Вы теряете или уменьшаете способность видеть.Мультиматериальные волокна, развитые бригадой MIT, могли решить эту проблему и обеспечить массу других преимуществ. Волокна состоят из множества металлических электродов, связанных с полупроводником, и покрыты ножнами полимера изолирования.
Слой полупроводника в волокне обнаруживает свет и сигналы реле через электроды к микропроцессору, объединяющему сигналы от множества волокон для определения интенсивности света, направления и цвета. Программное обеспечение Visualization тогда берет те данные и воссоздает исходное изображение и показывает его на экране монитора.
И целый процесс достигается без линзы.В экспериментах, о которых сообщают онлайн на этой неделе в Нано Письмах, исследователи MIT смогли создать изображение улыбающегося лица на видео экране путем размещения паутины волокон перед оттянутым изображением. Они также продемонстрировали, как мультиматериальные волокна можно было соткать в оптическую ткань – гибкую камеру – который мог служить обоями хитрости или быть включен в униформу солдата, чтобы просмотреть поле битвы во всех направлениях и послать изображения в видеомонитор в шлеме солдата.Материаловед и соавтор Иоель Финк говорят, что технология устраняет недостаток линз, позволяя всей площади поверхности ткани собрать изображения.
Таким образом, если одна часть повреждена или ухудшилась, остаток может все еще функционировать.Это – интересное понятие, которое «должно вдохновить других находить способы объединить наноразмерные компоненты», говорит материаловед Род Руофф из университета Техаса, Остина. «Я задавался вопросом, например, могли ли бы такие компоненты очевидно быть включены в стекловолокна, а также в волокна полимера».