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    Des chercheurs développent une nouvelle technique de fabrication de lentilles

    L'étudiant diplômé Mojtaba Falahati tient un objectif fait maison. Crédit :WSU

    Des chercheurs de la Washington State University et de l'Ohio State University ont mis au point un moyen simple de fabriquer des lentilles personnalisées qui pourraient aider les fabricants à éviter les moules coûteux requis pour la fabrication optique.

    Dirigé par Lei Li, professeur assistant à l'École de génie mécanique et des matériaux, et étudiant diplômé, Mojtaba Falahati, les chercheurs ont développé un moule liquide à partir de gouttelettes qu'ils peuvent manipuler avec des aimants pour créer des lentilles de formes et de tailles variées. Leur travail est présenté sur la couverture de la revue, Lettres de physique appliquée .

    Les objectifs de haute qualité sont de plus en plus utilisés dans tout, des appareils photo, aux voitures autonomes, et pratiquement toute la robotique, mais les procédés traditionnels de moulage et de coulée utilisés dans leur fabrication nécessitent des moules métalliques sophistiqués et coûteux. Donc, les fabricants sont pour la plupart limités à la production en série d'un seul type de lentille.

    « Les moules sont finis avec précision et sont difficiles à réaliser, ", a déclaré Li. "Cela ne vaut pas la peine de fabriquer un moule pour une production à faible volume."

    Les chercheurs ont rencontré le problème de première main alors qu'ils recherchaient des lentilles pour leur travail visant à développer un lecteur de laboratoire portable sur un téléphone.

    Ils ont d'abord essayé de fabriquer leurs propres lentilles en utilisant l'impression 3D, mais ont eu du mal à contrôler la forme de la lentille. Ils ont alors eu l'idée d'utiliser des aimants et la tension superficielle des liquides pour créer littéralement des moules à écoulement libre.

    Lei Li (à gauche), maître assistant, et étudiant diplômé Mojtaba Falahati. Crédit :WSU

    Ils ont placé minuscule, particules de fer magnétiques en gouttelettes liquides et construit un dispositif pour entourer les gouttelettes d'aimants. Ils ont ensuite versé la matière plastique utilisée dans les lentilles sur la gouttelette. Alors qu'ils appliquaient un champ magnétique, la gouttelette a pris une forme de lentille conique, créant un moule pour le matériau de la lentille en plastique. Une fois le plastique durci, il a durci et avait les mêmes propriétés optiques et la même qualité d'imagerie qu'un objectif acheté dans le commerce. La gouttelette de liquide reste séparée et peut être réutilisée.

    Les aimants peuvent être déplacés pour changer le champ magnétique, la forme du moule, et la lentille résultante. Les chercheurs ont également utilisé des gouttelettes plus ou moins grosses pour créer des lentilles de différentes tailles.

    "Nous avons introduit le concept de tension interfaciale dans le domaine de l'optique en introduisant un moule liquide contrôlable innovant, " a déclaré Li. " Ce nouveau procédé nous a permis de réguler la forme d'une goutte magnétique et de créer des lentilles sans avoir à fabriquer des moules coûteux. "

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