Корейські вчені створили невидимі та невесомі лінзи для звичайних AR- і VR-окулярів

Вчені з південно-корейського Університету науки і технологій Пхохана (POSTECH) повідомили про прогрес у створенні металінз — надтонких оптичних елементів, які можуть замінити громіздкі системи лінз в пристроях доповненої та віртуальної реальності. Вони просунулися одразу в двох напрямках, що слугували бар'єром для масової технології: усунення кольорових спотворень для повнокольорового зображення та розробка методів масштабованого виробництва.

Джерело зображення: ШІ-генерація ChatGPT/3DNews

Металінзи відрізняються від звичайних скляних лінз принципом роботи: замість викривленої поверхні для заломлення світла вони використовують плоску метаповерхню, що складається з мільйонів наноструктур — зазвичай у вигляді стовпчиків. Ці елементи з розмірами менше довжини хвилі світла змінюють фазу, амплітуду та напрямок поширення фотонів, дозволяючи формувати зображення в надзвичайно тонкому шарі матеріалу. Це перетворює збільшувальні скла окулярів з товстого пакета лінз на плоскі та легкі скельця-пластинки. Однак однією з головних проблем таких металінз залишалася хроматична аберація: червоний, зелений і синій світло фокусувалися на різних відстанях через особливості матеріалів і наноструктур.

Для масового виробництва це важливо. Увесь масив металінз має бути з одного матеріалу, щоб було дешево і просто. Традиційно це вирішувалося індивідуальним підбором ширини наностовпчиків під кожен колір: червоний, зелений і синій. Але це ж означало, що фокус кожного кольору був на різній відстані від лінзи, і користувач бачив кольорові розводи замість різкого повнокольорового зображення. Вчені з POSTECH запропонували додати кожному стовпчику висоту, і це вирішило проблему фокусування. Але виникла інша проблема — це ускладнило етап виробництва металінз.

Джерело зображення: Nature Communications 2026

На цей рахунок команда провела інше дослідження і з'ясувала, що традиційну нанопечатну літографію, при якій вироби буквально штампуються під пресом, можна адаптувати за висотою відтиску. Зазвичай висота елементів на штампі завжди була однаковою. Комбінація електронно-променевої літографії та нанопечати створила умови для штампування складного рельєфу металінз, придатного для масового виробництва.

«Ми очікуємо, що ці технології знайдуть широке застосування не лише в більш легких і тонких окулярах доповненої реальності та дисплеях нового покоління, але й у різних галузях оптичної промисловості, таких як системи візуалізації та оптичні датчики», — вважають вчені. Усі, хто користувався AR- та VR-гарнітурами, чудово розуміють, наскільки зручнішими і легшими вони стануть, якщо замість масивних полушоломів на голові будуть тоненькі скельця в невеликій оправі. Такий прогрес нам потрібен.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки