محققان موسسه فرانهوفر آلمان نوع جدیدی از پوششهای ضدبازتاب کاربردی را ارائه دادهاند که نور و بازتابهای نامطلوب را به طور چشمگیری از لنزهای نوری پلاستیکی شفاف کاهش میدهد. این نوآوری نه تنها عملکرد دوربینها و چراغ اتومبیلها را بهبود میبخشد، بلکه برای تکنولوژیهای واقعیت مجازی و صنایع نسل چهارم نیز خبر خوبی محسوب میشود.
تشدید این اثر با سطوح انحنادار
وظیفه اصلی لنزهای نوری متمرکز کردن نور است. استفاده از آنها منجر به تولید دوربینهایی با دقت عکاسی بالا شده و چراغهای LED نیز به واسطه آنها از درخشندگی خوبی برخوردار شدهاند و میتوانند به راحتی پرتو نور را تنظیم کنند. برای کنترل بهینه مسیر حرکت پرتو نور، استفاده از سیستمهای پیچیدهای شامل لنزهایی با اشکال مختلف ضروری است. امروزه از آنجا که تزریق پلاستیکهای شفاف برای تولید لنزها در اشکال مختلف روشی کم هزینه است، استفاده از این ماده در اولویت قرار گرفته است. گرچه در این میان مشکلی نیز وجود دارد: نور از سطوح لنز بازتاب میشود. شاخص انکسار پلاستیک (معیاری از مقدار بازتاب نور) حدود ۵/۱ میباشد، حال آنکه شاخص انکسار هوا برابر ۱ است؛ این بدین معنی است که لنزهای پلاستیکی حدود ۸% نور ورودی را بازتاب میکنند. دکتر شولز از IOF موسسه فرانهوفر در شهر ینای آلمان توضیح میدهد: ” وقتی که نور در یک زاویه مورب به سطوح انحنادار برخورد میکند، این اثر تشدید میشود.”
کاهش چشمگیر شاخص انکسار
دانشمندان موسسه IOF پوشش ضدبازتاب جدیدی را برای لنزهای پلاستیکی انحنادار ارائه دادهاند. این پوشش، شاخص انکسار در سطح لنز پلاستیکی را به ۱/۱ کاهش داده که بسیار مشابه هواست. IOF موسسه فرانهوفر اخیراً نمونههای اولیه پوشش سیستمهای لنزی مختلف صنایع را بررسی کرده است و نتایج حاکی از آن است که این تکنیک به طور قابل توجهی نورهای نامطلوب را کاهش میدهد. نورهای نامطلوب نورهای بازتاب شدهای هستند که در سیستمهای لنزی مثل دوربینها پخش شده و در متمرکز کردن پرتوهای نور اختلال ایجاد میکنند. علاوه بر این، آزمایشهای محققان اثبات کرده است که لنزهای اصلاح شده با پوشش ضدبازتاب در مقایسه با لنزهای معمول نور بسیار بیشتری را عبور میدهند. این تکنولوژی جدید نه تنها برای دوربینهای نوری و چراغ اتومبیلها میتواند سودمند باشد، بلکه باعث توسعه در زمینههایی مثل واقعیت مجازی یا دستگاههای کنترل حرکت در صنایع نسل چهارم میشود. طبق نظر دکتر شولز، سیستمهای تصویربرداری از لحاظ اهمیت در حال پیشی گرفتن از ابزارهای جمع آوری داده هستند و به لنزهای نوری بسیار قویتری نیازمندند.
نانوماده چندلایه جدید
این سیستم ضدبازتاب از قرار گرفتن تعداد زیادی لایه فیلمهای نانوساختاری در بین لایههای اکسیدی همگن معمول تشکیل میشود.
محققان لایههای متوالی پلاستیک را آنقدر با هوا رقیق میکنند که شاخص انکسار در سطح تقریباً برابر شاخص انکسار هوا شود. آنها دریافتند که این نانوماده جدید میتواند بر لنزهای با اشکال پیچیده نیز اعمال شود. قرار گرفتن چندین لایهها پشت سر هم آنها را قادر میسازد که ضخامت پوشش ضدبازتاب را نسبت به محلولهای قبلی دو برابر کنند. پوششهای ضدبازتاب معمول تنها میتوانند به صورت غیریکنواخت بر لنزهای انحنادار پخش شوند و به همین دلیل پوشش در لبهها همواره نازکتر از مرکز برجسته لنز است. دکتر شولز اضافه میکند: ” نازک بودن پوشش به معنی محدود بودن لنز است؛ بدین معنی که لایه نازکتر فقط میتواند از نور با طول موج کوتاه ممانعت کند. در مقابل، تعداد زیادی فیلم نانوساختاری میتواند طیف وسیعتری از طول موج را در بر گیرد در حالی که به طور همزمان بازتاب نور را نیز در زوایای مورب کاهش میدهد.” عدسیهای پلاستیکی بسیار مناسب این فرآیند هستند. لایه انتهایی پوشش ضدبازتاب میتواند به طور مستقیم با استفاده از روش plasma etching در پلاستیک گنجانده شود. دکتر شولز میگوید: ” به این روش، ما میتوانیم پوششی ضدبازتاب را بر طیف گستردهای از پلاستیکها اعمال کنیم.”
نوشته لنز نوری ساخته شده از پلاستیک که اثر پوشش ضدبازتاب نانوساختاری را نشان میدهد اولین بار در عکاظ خاورمیانه پدیدار شد.
