研制出新一代柔韧透明光纤

光敏探测器能够形成图像而无需镜头。（图片提供:F. Sorin等，《纳米快报》) 建造一面能够在背后监视你的墙壁；或是编织一套能够展现士兵所处战场369度全景的作战服。这两种情节的实现可能都要感谢由美国剑桥市麻省理工学院（MIT）的研究人员研制的新一代柔韧、透明光纤。这种所谓的多材料光纤能够在无须照相机镜头的前提下，将射入的光波转化为图像。并且与光纤电缆不同的是，它们能够传递在整个长度范围内被捕捉到的图像。当前的照相机依靠镜头来捕捉可供识别的图像。无论胶卷还是电子耦合组件——一般是指数字照相机，一部镜头中弯曲的玻璃或塑料将物体反射的光波汇聚到一个表面上，从而形成所要展示的图像。这一原理已经很好地工作了几十年的光景，然而它却总有一个阿喀琉斯之踝：如果镜头受损，你将损失或减少拍摄的能力。而由MIT的研究小组研制的多材料光纤则能够解决这个问题，同时还为使用者提供了额外的便利。这种光纤包含有一组同一个半导体连接的金属电极，同时这种金属电极用聚合体的绝缘套包裹着。光纤中的半导体层能够发现光信号，并通过电极将这些信号传递到一部微处理器，后者能够整合来自一组光纤的信号，从而确定光波的强度、方向和颜色。可视化的软件随后采集到这些数据，并生成一个源像，进而最终在一个监视器上展现这个图像。而整个过程的完成不需要一个镜头。在这项试验中，MIT的研究人员通过将一个纤维幅放到一张肖像的前面，他们能够在一个电视屏幕上形成一张笑脸的图像。研究人员同时证明，多材料光纤如何能够被编入一种光学织物——即一种可变形的照相机，从而作为一种秘密壁纸使用，或是被合并入士兵的制服，以便能够全方位扫描战场，并将图像传输给士兵头盔中的录像监视器。研究人员在上周的《纳米快报》网络版上报告了这一研究成果。参与此项研究的材料科学家Yoel Fink表示，通过使纤维的整个表面区域采集图像，这项技术排除了镜头的缺点。因此即使一部分被损坏或退化，剩余的光纤依然能够工作。美国奥斯汀市得克萨斯大学的材料科学家Rod Ruoff指出，这是一个很有趣的概念，“将启发其他科学家寻找使纳米尺度成分一体化的途径”。Ruoff说：“例如，我自己便好奇这样的元件是否能够令人信服地被植入玻璃纤维，或者是聚合纤维。”（来源：科学时报群芳）