Немецкие инженеры из университета Штутгарта (University of Stuttgart), при помощи технологии прямой трехмерной печати фемтосекундным лазером, создали сверхминиатюрную камеру, оптическая система которой содержит три линзы. Эта камера крепится на торце оптического волокна, которое имеет толщину в два человеческих волоса, и все это представляет собой устройство-эндоскоп, позволяющий производить осмотр внутренностей человеческого тела с минимальным уровнем хирургического вмешательства.
Известно, что процесс трехмерной печати, называемый технологией аддитивного производства, позволяет изготавливать трехмерные объекты любой формы сложности путем последовательного нанесения слоев материала, такого, как пластмасса, металл и керамика. Однако, из-за ряда технологических ограничений, таким образом невозможно изготавливать миниатюрные линзы необходимой формы. И для того, чтобы решить эту проблему, немецким исследователям пришлось коренным образом переработать традиционный метод лазерной трехмерной печати.
Для того, чтобы спроектировать, произвести и испытать крошечный “глаз” исследователям потребовалось всего несколько часов времени. Линза, состоящая из трех элементов, имеет диаметр 100 микрометров (0.1 миллиметра), а ее толщина вместе с внешней оболочкой составляет порядка 120 микрометров. Крошечная камера может фокусироваться на предметах с расстояния 3.0 миллиметра и передать изображение дальше по тонкому 1.7-метровому кабелю.
Получившийся эндоскоп является настолько тонким, что его беспрепятственно можно ввести в организм и даже внутрь мозга через полость иглы обычного медицинского шприца. “Новая технология позволит создать новые неинвазивные и недеструктивные эндоскопы, которые можно будет использовать как в медицине, так и во многих областях науки, техники и промышленного производства” – написали ученые в сопроводительной записке.
Помимо оптического волокна, сложная линза может быть напечатана на поверхности каждого пикселя светочувствительного CCD-сенсора, такого, который используется в цифровых камерах. Это, в свою очередь, позволит создать “невидимые” для посторонних камеры наблюдения, датчики и снабдить возможностью видеть окружающую среду миниатюрных роботов.