Исследователи из немецкого университета Кайзерслаутерна (Technische Universität Kaiserslautern) создали выдающуюся технологию: химически регулируемую диафрагму, предназначенную для миниатюрных камер смартфонов и планшетов будущего.

В традиционных камерах диафрагмы механические: перекрывающиеся шторки открываются и закрываются вокруг центрального отверстия. Они изменяют размер апертуры, через которую проникает свет, и таким образом глубину резкости получаемого изображения.

Однако, похоже, что попытки миниатюризировать эту структуру попросту достигли своего физического предела.

Специалисты университета Кайзерслаутерна предложили альтернативный, химический дизайн толщиной всего в 55 микрометров. Такая диафрагма имеет концентрические прозрачные кольца, которые могут быть затемнены или осветлены для регулировки апертуры посредством небольшого изменения напряжения.

Устройство состоит из двух стеклянных подложек, сжатых вместе, каждая из которых несёт тонкий слой электрохромного полимера PEDOT на лежащем внизу прозрачном электроде.

Регулируемая диафрагма может быть переключена в непрозрачное состояние с помощью низкого напряжения (1,5 В) и не требует непрерывного тока для поддержания своего состояния, что весьма выгодно для батареи смартфона.

«Наши результаты доказывают, что электрохромные диафрагмы могут быть использованы, чтобы контролировать проходящий свет и глубину резкости», – рассказал ведущий автор исследования Тобиас Дёйтчманн (Tobias Deutschmann).

Однако в настоящее время потенциал диафрагм ограничен недостаточным поглощением (соответственно, затемнение будет неполным) и долгим временем переключения коммерчески доступного материала PEDOT (между тем механические затворы реагируют очень быстро).

Так что учёным ещё предстоит дополнительно исследовать потенциал оптимизированных электрохромных материалов, особенно улучшающих оптический контраст и позволяющих контролировать глубину резкости.

«Это решающие параметры, которые определят успех моделей смартфонов следующего поколения», — отмечает Дёйтчманн.

Описание химической диафрагмы и её возможностей было опубликовано в журнале Optics.