La Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) ha desarrollado un novedoso dispositivo de micrograbado para fabricar lentes de vidrio de precisión con alta calidad de imagen. Las lentes tienen la resolución requerida para instrumentos y dispositivos ópticos de última generación en diversos campos, incluida la astronomía, defensa Nacional, escaneo médico, y productos de consumo como cámaras y teléfonos móviles. La invención puede grabar microestructuras ópticas ultraprecisas en vidrio de una manera respetuosa con el medio ambiente, ahorrando energía eléctrica en 60 veces y reduciendo los costos de fabricación en dos tercios en comparación con las máquinas convencionales.

Los componentes ópticos de vidrio son difíciles de fabricar ya que requieren una temperatura de moldeo mucho más alta y materiales de carburo extremadamente difíciles de mecanizar para hacer el molde. También es difícil grabar elementos ópticos a micro y nanoescala con microestructuras de vidrio de tamaño micrométrico. Sin embargo, con la creciente demanda de lentes potentes de tamaño pequeño y alta resolución en sistemas ópticos avanzados, Ha habido una creciente necesidad de vidrio óptico para reemplazar los polímeros ópticos, que tienen una transmitancia mucho menor. Tomando como ejemplo una lente de captación óptica de alta definición de DVD, el tamaño de la característica es tan pequeño como 0,9 micrones. Los métodos de litografía convencionales utilizados para la producción en masa dan como resultado altos costos de producto, sin embargo, la lente producida tiene una precisión mucho menor que las obtenidas mediante moldeo o estampado. Hoy dia, China tiene la mayor producción de lentes ópticas del mundo. Todavía, debido a las limitaciones tecnológicas para producir lentes de alta gama, su valor de mercado total sigue siendo inferior al de Europa y Japón.

El equipo de investigación dirigido por el profesor LEE Wing Bun y el Dr. LI Lihua del Departamento de Ingeniería Industrial y de Sistemas de PolyU ha adoptado un nuevo diseño de moldeo con revestimiento similar al grafeno y tecnología de calentamiento de desarrollo propio para producir el equipo de micrograbado para producir micrones. Componentes ópticos microestructurales de nivel en vidrio. En comparación con los dispositivos de calefacción por infrarrojos voluminosos convencionales con alto consumo de energía, la nueva tecnología es más ecológica y rentable.

El uso de un recubrimiento similar al grafeno puede calentar el vidrio óptico de forma precisa y rápida con un bajo consumo de energía. reduciendo al mismo tiempo la expansión térmica y la deformación del molde. El software de control y monitoreo también puede proporcionar lecturas instantáneas en línea de la temperatura para permitir el ajuste fino y el ajuste de los parámetros del proceso. y así acortar el tiempo del ciclo. Estas características novedosas permiten ahorrar energía eléctrica hasta 60 veces, en comparación con las máquinas de infrarrojos convencionales, y reducir el costo de fabricación en dos tercios. Al ser un material conductor de electricidad con altas características de desgaste, El grafeno también permite un desmoldeo suave de la pieza de vidrio del molde después del proceso de estampado. Es más, El patrón de escala de micrones se puede replicar en el sustrato de vidrio.

El novedoso equipo de estampado tiene amplias aplicaciones en productos optoelectrónicos, incluyendo microlentes de teléfono celular, lentes de camara, Lentes de captación de DVD, lentes de micro lanzadera, lentes f-theta para impresoras láser, lupas de proyección de televisión, comunicación óptica V Sustratos de canalón, matrices de microlentes (MLA), y lentes Fresnel para recolectar y rastrear energía solar. En óptica de campo claro, las nuevas aplicaciones de gran potencial incluyen cabezales de cámara 3D, sistemas de visión robótica tridimensionales, así como objetivos para disparos de largo alcance, detección de drones de baja altitud y vigilancia de seguridad.