低成本有机材料可修复红外镜头

Arizona大学的Jeffrey Pyun教授通过理论计算提出，硫化降冰片烷聚合物可能解决硫基镜头的缺陷。但以往复杂的副反应阻碍了这种材料的制备，直到弗林德斯大学团队首次合成出这种聚合物并研发出可修复的红外镜头。这种镜头由易得的硫和有机单体制成，通过模塑成型可实现大规模生产。澳大利亚弗林德斯大学Chalker实验室的Samuel Tonkin博士和Harshal Patel博士展示了这些低成本有机原材料。Chalker教授指出，全球每年都会产出数百万吨过剩的硫资源，这项研究旨在把这种炼油副产品转化为高附加值的可持续材料。Justin Chalker教授表示，随着消费电子产品需求的增长，传统锗、硅或硫系玻璃这类昂贵的无机镜头已不再适应市场，而他们研发的聚合物镜头凭借可修复和可回收的特性成为更具竞争力的替代品。Nature Communications上的这篇题为“Thermal imaging using sulfur polymer optics”的论文指出，这种低成本聚合物在LWIR和MWIR波段都有良好透过性。Justin Chalker团队用这些材料制造的镜头每个单元成本甚至不到1美分。NASA的Tilak Hewagama博士也参与了这项研究，Harshal Patel博士期待它能像智能手机红外相机那样普及应用。弗林德斯大学研究人员首次制备出含有硫化降冰片烷微结构的聚合物。这种材料能像塑料一样快速成型，解决了过去无机镜头难以修复的问题。文章表明这种新型镜头有望取代传统镜头中昂贵的锗或硅材质。与NASA的合作将推动该聚合物在行星科学成像领域的应用。Samuel Tonkin博士认为这项技术将扩大红外热成像在火灾探测、夜间辅助驾驶等消费产品中的应用范围。随着这种高性能红外相机镜头逐渐普及，红外热成像在汽车、医学和能源等领域的应用将越来越广泛。研究人员正努力让这种新型红外热成像系统的价格降到消费级水平。论文显示，传统无机镜头因复杂机械加工工艺难以修复且价格高昂，而这项创新通过低成本原材料、可持续工艺和可修复设计解决了这些问题。