Realizzati dispositivi ottici super miniaturizzati grazie a stampa 3D


    Attraverso l’utilizzo della stampa 3D i ricercatori dall'Università di Stoccarda hanno realizzato una microcamera composta da tre lenti con un diametro e un’altezza di soli 125 μm, circa lo spessore di un paio di capelli. La microcamera può essere collegata all'estremità di un cavo in fibra ottica.

    Tale tecnologia potrebbe essere utilizzata per realizzare endoscopi mininvasivi per esplorare l'interno del corpo umano, i risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Nature Photonics.

    Questo tipo di dispositivi potrebbe anche venir impiegato come monitor di sicurezza praticamente invisibili, oppure mini-robot con "visione autonoma".

    La stampa 3D — anche conosciuta come produzione additiva — realizza oggetti tridimensionali partendo da modelli elaborati al computer aggiungendo strato dopo strato materiali come ad esempio plastica, metallo o ceramica.

     

    I ricercatori che hanno realizzato il nuovo studio sostengono che a causa di alcune limitazioni dei processi produttivi non è possibile ridurre le dimensioni delle lenti per l’utilizzo in alcuni settori chiave della medicina.

    Gli scienziati ritengono che il nuovo metodo di stampa 3D potrebbe rappresentare un "cambio di paradigma".

     

    Ci sono volute solo poche ore per progettare, produrre e testare la microscopica lente. Secondo i ricercatori le prestazioni ottiche del dispositivo sono molto elevate.

    Le lenti hanno un’ampiezza di 100 micrometri (120 micrometri con l’involucro).



     

    Immagine del sistema a più lenti con un diametro di 600 µm accanto ad altre lenti con un diametro di 120 µm. Credit: Timo GissiblImmagine del sistema a più lenti con un diametro di 600 µm accanto ad altre lenti con un diametro di 120 µm. Credit: Timo Gissibl

     

    Il dispositivo può mettere a fuoco delle immagini ad una distanza di 3,0 mm.


     

    Il "sistema di imaging" può essere comodamente inserito all'interno di un ago di siringa standard, questo rende possibile la somministrazione del dispositivo all’interno di un organo umano come ad esempio il cervello.

     

    «Nell’ambito delle applicazioni endoscopiche sarà possibile effettuare esami non invasivi e non distruttivi sia in campo medico sia nel settore industriale» sostengono i ricercatori.

     

    La lente composta può anche essere stampata su un sensore di immagine come quelli utilizzati nelle fotocamere digitali.

     

    Riferimenti:

    Two-photon direct laser writing of ultracompact multi-lens objectives, Nature Photonics,nature.com/articles/doi:10.1038/nphoton.2016.121



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