Mobily i roboti mohou mít brzy fotoaparáty s čočkami z vody

Výzkumníci z amerického Rensselaerského polytechnického institutu (RPI) vyvinuli zcela nový typ záznamu obrazu pomocí kapalných čoček ovládaných zvukem místo dosud běžného elektrického napětí. Jejich technologie umožní výrobu jednodušších a levnějších digitálních kamer.

Tekuté čočky | foto: Rensselaer/Carlos A Lopez

Princip kapalných čoček není ani nový, ani nikterak složitý – k soustředění světla se využívá zakřivení povrchu kapek. Jednoduchou kapalnou čočku například získáme, když do malé trubičky umístíme kapičku vody spolu s kapičkou oleje. Vše ostatní je jen záležitostí působení povrchového napětí na rozhraní obou kapalin.

Oproti klasickým skleněným čočkám mají ty kapalné jednu nespornou výhodu, lze u nich totiž měnit ohniskovou vzdálenost. Požadované změny nejčastěji docílíme působením elektrického napětí, kterým ovlivňujeme velikost a tvar povrchové plochy kapaliny. To ale vyžaduje poměrně dost energie.

Právě energetická náročnost manipulace s kapalnými čočkami se výzkumníkům z RPI jevila jako největší překážka pro jejich větší rozšíření. Proto se rozhodli jít svou vlastní cestou a místo elektrického napětí využít k ovládání čoček zvukových vln.

Až 250 snímků za vteřinu

Zní to překvapivě, ale je to tak. Výsledkem jsou adaptivní kapalné čočky, schopné nasnímat až 250 obrázků za vteřinu. Přitom jsou snadno ovladatelné, konstrukčně jednodušší a levnější než dosavadní typ kapalných čoček. I jejich spotřeba energie je mnohem menší.

Při vývoji vědci z RPI vtipně využili změn vlastností vodních kapek (hlavně jejich povrchového napětí) v závislosti na vysokofrekvenčním zvuku, který jimi prochází. Jejich čočky tvoří vždy dvojice vodních kapek umístěné v malých válcovitých trubičkách. Zvuk kapičky rozechvívá a ty díky němu v dutince vibrují sem a tam. Oscilaci vodních kapek je možné regulovat frekvencí aplikovaných zvukových vln.

Uplatnění hlavně v mobilech

Nová technologie umožní výrobu jednodušších, lehčích a levnějších digitálních kamer, zejména pro mobilní telefony. Předpokládá se ale i jejich použití v automobilovém průmyslu, robotice či v miniaturních špionážních zařízeních.

Hlavní přínos svého objevu Hirsa vidí v poznání, že je možné ze soustavy kapalných čoček a malého reproduktoru vytvořit optický systém. „To nikdo před námi zatím nedokázal,“ říká hrdě Hirsa.

Miniaturní „vodní“ kamery

Pokud na kapky dopadá světlo, stávají se z nich miniaturní kamerové čočky. Jak se kapky vody pohybují v trubičkách sem a tam, tak vlastně neustále rozostřují a zaostřují obraz, který za nimi vzniká. Ten je pak elektronicky snímán a jeho další úprava je již jen věcí softwaru, který jednoduše rozostřené snímky vyřadí. Výstupem je sekvence kvalitních ostrých obrázků.

Čočky lze snadno ovládat, a to s vynaložením nepatrné energie, navíc jsou prakticky pořád zaostřeny – v podstatě vůbec nezáleží na tom, jak daleko se od nich zobrazovaný předmět nalézá,“ tvrdí Amir H. Hirsa, vedoucí celého projektu. Pro jejich provoz „nepotřebujete žádné vysoké napětí nebo jiný exotický spouštěcí mechanismus, což znamená, že mohou být využívány a zabudovány ve spoustě různých aplikací a zařízení.“ 

Zdroj: www.rpi.edu

Autor:
  • Nejčtenější

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

v diskusi je 125 příspěvků

26. března 2024

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo...

Z jaderné triády zbyly Britům už jen ponorky. A ty musejí posílit

v diskusi je 76 příspěvků

27. března 2024

Jadernou triádu tvoří strategické bombardéry s jadernými zbraněmi, mezikontinentální balistické...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Rusko zastavilo odlet na ISS s první Běloruskou, letět měla i Američanka

v diskusi je 50 příspěvků

21. března 2024  10:23,  aktualizováno  14:26

Ve čtvrtek 21. března se necelých deset minut před půl třetí odpoledne měla vydat na Mezinárodní...

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 10 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Načapali jsme otesánka, který se velkého sousta nezalekne. Boeing 747-400F

v diskusi je 8 příspěvků

21. března 2024

Poté, co na Letiště Václava Havla Praha přestaly v barvách Qatar Airways létat nákladní Boeingy...

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 10 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

v diskusi je 12 příspěvků

28. března 2024

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

Úspěšný let prototypu XB-1 vrací do hry cestování nadzvukovou rychlostí

v diskusi je 30 příspěvků

27. března 2024  17:17

Po více než dvaceti letech, od ukončení provozu letounu Concorde, se možná opět dočkáme nadzvukové...

Jarní bouře ničila před 100 lety Prahu. Napáchala obří škody

v diskusi je 10 příspěvků

27. března 2024

Prahou prošla před 100 lety, 27. března 1924, neobvykle silná jarní bouřka. V části hlavního města...

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...

Stále víc hráčů dobrovolně opouští Survivor. Je znamením doby zhýčkanost?

Letošní ročník reality show Survivor je zatím nejkritizovanějším v celé historii soutěže. Může za to fakt, že už...