可拉伸聚合物光学嵌入碳纳米管为更好地集中

微电子学系在代尔夫特科技大学的研究人员向与径向模式的垂直生长的碳纳米管 (CNT) 薄可拉伸聚合物膜的二元菲涅耳透镜概念夷为平地。

碳纳米管生长与光学平面，垂直一体化确保很高的光吸收 （只有 0.06%在 PDMS 膜 93.9%透光率与可见光透光率），因此一个很好的对比空间调节通过二进制的菲涅耳透镜衍射光强分布。

碳纳米管生长在同心环只有 10 μ m 高之前被渗出与聚二甲基硅氧烷和可拉伸膜被剥。这使得这种衍射光学仅几十微米厚。

在他们”可伸缩二进制菲涅耳透镜的焦点微调”的论文，研究人员报告使用径向拉伸镜头几个百分点的伸长率是 6 × 6 毫米的正方形带有可调谐从 7 毫米到大约 9 毫米焦距的镜头其结果。虽然他们经历了一些变形的夹紧系统，它们用于拉伸镜头，综合循环致动器当然可以解决问题，提供均匀的径向变形。

第一作者李学明是热衷于强调虽然本文只提到 7 毫米焦距，研究人员在其他不同焦距的镜头。港泉SMT

“使用相同的概念及其制造工艺，我们用制作的镜片焦距从 100µm 到 20 毫米，所以以匹配应用程序的特定需求。例如，从 5 µ m 到 8.5 毫米焦距可用于在显微镜观察荧光信号。镜头焦距范围从 2 毫米到 20 毫米阵列可以用于复眼应用程序和保健器械点”李写 EETimes 欧洲。

“可控可变焦距，由于这种配置可以也被应用于多聚焦隐形眼镜应用程序”他补充说。

图 1 ︰ 当拉伸柔性衬底呈放射状从 s (a) （b），第 n 个区半径从 rn 增加到甜蜜，焦距变化从 f 到 f′ 乘以由 s2。

指的相互竞争的研究执行与少自适应的刚性材料如黑硅为不透明的材料，而不是碳纳米管，李笔记:”使用碳纳米管的优点是第一的多孔层，允许 PDMS 以更好地渗透在碳纳米管中的字符。当拉伸镜头，这是重要的径向控制。其次，碳纳米管的制备是比黑色的硅，这使得它更可靠的大型设备制造过程更可控的。我们 （数组），其中的关键工序是镜头的图案的碳纳米管生长的制造是镜头的快速和可靠。此外，使用商业上可用的化学气相沉积系统，以及硅片规模工艺，它是可能上规模大批量制造的这些设备的区域”。

李认为，这种光学平面找到自己的路，到小型化的光子芯片，集成光学，光学互连，光束聚焦或掩码少光刻系统，而且对偏转和准直的任务，在光学传感系统或为光学数据传输。

“低成本、 可扩展的可制造性我们的设备提供一次性显微镜，对于发展中国家的健康诊断很有价值的解决方案”他写道 EETimes 欧洲。

图 2 ︰ 主要制作步骤: (1) 钛/锡 (10nm/50nm) 溅射在硅片以防止催化剂扩散到整个基体;（2) 1.4μm 涂光刻胶和 (3) 仿照晶片;（4） 铁 (5nm) 蒸发为催化剂，其次是 (5) 剥离工艺定义碳纳米管生长的地区;（6） 垂直排列碳纳米管捆绑 (高度在 10 μ m) 种植 cvd，(7) 聚二甲基硅氧烷倒在水平硅晶片基板，预定义的碳纳米管模式。脱气后, 剥掉从硅基板 (8) 封装的碳纳米管与 PDMS 层释放设备。

图 3: （b) 制成的设备包含 2 × 2 镜头单元，每个单位 6 × 6 mm 2 的大小。（b) 的单透镜和 (c) 扫描电镜图像的单透镜单元，与焦距和 133μm 前 PDMS 渗透, 最内圈直径 7 毫米的光学显微镜图像。（e） 节目里面聚二甲基硅氧烷 CNT 整齐后形成碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合聚二甲基硅氧烷渗流

文章最初发表于 EE 时代欧洲。