Канадские ученые сообщили о серьезном прогрессе в области новых типов оптики – «жидких зеркал» – зеркал, изготовленных с применением высокоотражающих жидкостей. Потенциальные преимущества таких зеркал по сравнению с традиционной оптикой очевидны – их форма при необходимости может быть изменена и, соответственно, изменены оптические характеристики системы, их включающей.

Прогресс в области «жидких зеркал» может привести к новым улучшенным конструкциям оптических инструментов для диагностики глазных повреждений и болезней, более мощных телескопов, и другим важным приложениям.

Исследования группы канадских ученых будут опубликованы в выпуске журнала Американского Химического Общества Chemistry of Materials 25 ноября (Jean-Philippe Déry, Ermanno F. Borra, and Anna M. Ritcey. Ethylene Glycol Based Ferrofluid for the Fabrication of Magnetically Deformable Liquid Mirrors. Chem. Mater., 2008; 20 (20): 6420–6426 DOI: 10.1021/cm801075u)

Авторы: Анна Ритси (Anna Ritcey), Жан-Филипп Дери (Jean-Philippe Dery) и Эрманно Борра (Ermanno Borra) отмечают, что так называемые «жидкие зеркала» не являются совершенно новым понятием. Ученые уже давно поняли, что жидкости с высоким коэффициентом отражения могут дать дешевые, легко используемые альтернативы твердотельным зеркалам во множестве оптических приложений. Важным дополнительным обстоятельством здесь является также и то, что такие зеркала потенциально могут вносить меньшую дисторсию изображений.

Совсем недавно исследователи предложили конструкцию телескопа, в котором используются зеркала из ртути, как отражающего материала. Однако недостатками такого прибора являются то, что, во-первых, ртуть токсична и, во-вторых, форма поверхности не может быть изменена или отъюстирована.

Канадские ученые описывают разработку нового типа деформируемого «жидкого зеркала», составленного из магнитных частиц железа, этиленгликоля (компонент антифриза, часто применяемого атомобилистами) и покрытия из серебряных наночастиц. Такие материалы формируют высокоотражающее зеркало, форма которого может быть подобрана путем изменения напряжения питания электромагнитов, расположенных под жидкостью. Пользователь, при этом, может юстировать оптические свойства системы.

По сравнению с предыдущей конструкцией (слева) новые материалы демонстрируют великолепные характеристики.

По словам авторов, в лабораторных исследованиях новый материал показал лучшие отражательные свойства и стабильность по сравнению с существующими жидкими материалами для зеркал.

Евгений Биргер