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La tecnica di produzione delle lenti evita stampi costosi

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I ricercatori hanno sviluppato uno stampo liquido a partire da goccioline che possono manipolare con magneti per creare lenti di varie forme e dimensioni.

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I ricercatori della Washington State University e della Ohio State University hanno sviluppato un modo semplice e a basso costo per realizzare lenti personalizzate che potrebbe aiutare i produttori ad evitare gli stampi costosi necessari per la produzione di lenti.

Guidati da Lei Li, professore assistente alla Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali, e studente laureato, Mojtaba Falahati, i ricercatori hanno sviluppato uno stampo liquido da goccioline che possono manipolare con magneti per creare lenti in una varietà di forme e dimensioni.

Il loro lavoro è apparso sulla rivista Applied Physics Letters.

I tradizionali processi di stampaggio e fusione per la produzione di lenti di alta qualità richiedono costosi stampi metallici, che possono limitare la produzione in serie di un tipo di lenti.

"Gli stampi sono finiti con precisione e sono difficili da realizzare", dice Li. "Non vale la pena fare uno stampo per la produzione di piccoli volumi."

I ricercatori si sono imbattuti nel problema mentre cercavano lenti per il loro lavoro per sviluppare un lettore da laboratorio portatile su un telefono, così all'inizio hanno cercato di stampare in 3D le proprie lenti, ma hanno trovato difficile controllare la forma dell'obiettivo.

Poi è nata l'idea di utilizzare magneti e tensione superficiale dei liquidi per creare stampi a flusso libero.

Hanno messo minuscole particelle di ferro magnetico in goccioline liquide e hanno costruito un dispositivo per circondare le goccioline con dei magneti. Hanno poi versato il materiale plastico usato nelle lenti sulla gocciolina. Applicando un campo magnetico, la gocciolina ha assunto la forma di una lente conica, creando uno stampo per il materiale plastico della lente. Una volta polimerizzata, la plastica si è indurita ed ha le stesse proprietà ottiche e la stessa qualità d'immagine di una lente acquistata in commercio. La goccia di liquido rimane separata e può essere riutilizzata.

I magneti possono essere spostati per modificare il campo magnetico, la forma dello stampo e la lente risultante. I ricercatori hanno anche utilizzato gocce più grandi o più piccole per creare lenti di varie dimensioni.

Il lavoro è stato finanziato dal National Science Foundation.