Desarrollan nueva técnica de fabricación económica de lentes

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Investigadores de la Universidad del Estado de Washington y la Universidad del Estado de Ohio han desarrollado una forma fácil y económica de fabricar lentes personalizados que podrían ayudar a los fabricantes a evitar los costosos moldes necesarios para la fabricación óptica.

Dirigidos por Lei Li, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales, y el estudiante graduado, Mojtaba Falahati, los investigadores desarrollaron un molde líquido a partir de gotitas que pueden manipular con imanes para crear lentes en una variedad de formas y tamaños.

Las lentes de alta calidad se utilizan cada vez más en todo, desde cámaras, autos automáticos y prácticamente toda la robótica, pero los procesos tradicionales de moldeado y fundición utilizados en su fabricación requieren sofisticados y costosos moldes de metal.

Por lo tanto, los fabricantes se limitan principalmente a producir en masa un tipo de lente.

“Los moldes son acabados con precisión y son difíciles de hacer”, dijo Li. “No vale la pena hacer un molde para la producción de bajo volumen”.

Los investigadores se encontraron con el problema de primera mano mientras buscaban lentes para su trabajo para desarrollar un lector de laboratorio portátil en un teléfono.

Primero intentaron hacer sus propias lentes utilizando la impresión 3D, pero les resultó difícil controlar la forma de la lente.

Luego se les ocurrió la idea de usar imanes y la tensión superficial de los líquidos para crear literalmente moldes de flujo libre.

Colocaron pequeñas partículas magnéticas de hierro en gotas líquidas y construyeron un dispositivo para rodear las gotas con imanes.

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Luego vertieron el material plástico utilizado en los lentes sobre la gota.

Cuando aplicaron un campo magnético, la gota tomó una forma de lente cónica, creando un molde para el material de la lente de plástico.

Una vez que curaron el plástico, se endureció y tuvo las mismas propiedades ópticas y la misma calidad de imagen que una lente comprada comercialmente.

La gota de líquido permanece separada y puede reutilizarse.

Los imanes se pueden mover para cambiar el campo magnético, la forma del molde y la lente resultante.

Los investigadores también utilizaron gotas más grandes o más pequeñas para crear lentes de diferentes tamaños.

“Llevamos el concepto de tensión interfacial al campo de la óptica mediante la introducción de un innovador molde líquido controlable”, dijo Li.

“Este nuevo proceso nos permitió regular la forma de una gota magnética y crear lentes sin tener que fabricar moldes costosos”.

Fuente: Noticias de la Ciencia