I ricercatori hanno sviluppato un modo per creare componenti ottici a forma libera modellando un volume di polimero liquido modellabile. Il nuovo metodo potrebbe consentire la realizzazione rapida di componenti ottici personalizzati per una varietà di applicazioni, tra cui lenti correttive, realtà aumentata e virtuale, veicoli autonomi, apparecchiature mediche e astronomiche.

Dispositivi comuni come occhiali o fotocamere si basano su lenti quali componenti ottici con superfici sferiche o cilindriche. Tuttavia, funzionalità ottiche più avanzate possono essere ottenute da superfici con topografie complesse. Attualmente, la fabbricazione di tali ottiche a forma libera è molto difficile e costosa a causa delle attrezzature specializzate necessarie per elaborare e lucidare meccanicamente le loro superfici.

“Il nostro approccio alla realizzazione di ottiche a forma libera permette di ottenere superfici estremamente lisce e può essere implementato utilizzando attrezzature di base che si possono trovare nella maggior parte dei laboratori”, ha affermato il leader del team di ricerca Moran Bercovici del Technion, Israel Institute of Technology. “Questo rende la tecnologia molto accessibile, anche in ambienti con risorse ridotte”.

In Optica, la rivista di Optica Publishing Group per la ricerca ad alto impatto, Bercovici e colleghi illustrano come la loro nuova tecnica può essere utilizzata per fabbricare componenti a forma libera con rugosità superficiale sub-nanometrica in pochi minuti. A differenza di altri metodi di prototipazione come la stampa 3D, il tempo di fabbricazione rimane breve anche se il volume del componente prodotto aumenta.

I ricercatori hanno deciso di sviluppare il nuovo metodo dopo aver appreso che 2,5 miliardi di persone in tutto il mondo non hanno accesso a occhiali correttivi. “Abbiamo deciso di trovare un metodo semplice per fabbricare componenti ottici di alta qualità che non si basi su lavorazioni meccaniche o infrastrutture complesse e costose”, ha affermato Valeri Frumkin, che per primo ha sviluppato il metodo nel laboratorio di Bercovici. “Abbiamo poi scoperto che potevamo espandere il nostro metodo per produrre topografie ottiche molto più complesse e interessanti”.

I ricercatori stanno ora lavorando per automatizzare il processo di fabbricazione in modo che varie topografie ottiche possano essere realizzate in modo preciso e ripetibile. Stanno anche sperimentando vari polimeri ottici per scoprire quali producono i migliori componenti ottici.