باحثون من جامعة خليفة يطورون عدسات «خماسية الأبعاد»

كشفت جامعة خليفة للعلوم عن نجاح فريق من باحثي قسم الهندسة الميكانيكية، باستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في تطوير عدسات «فرينل» خماسية الأبعاد، وإضافة خاصية تغيير اللون، وانحراف الضوء ثلاثي الأبعاد.

وضم الفريق كلاً من الأستاذ مشارك الدكتور حيدر بات، وطالب الدكتوراه مراد علي، وباحث دكتوراه الدكتور فهد علم.

ونشر الفريق نتائجه البحثية في المجلة الدولية «إيه سي إس ماتيريالز».

وشرح الدكتور حيدر بات أن استخدام عدسات «فرينل» يهدف إلى تكوين حزم فعالة من الأشعة التي تمتد لمسافات طويلة جداً، على نقيض العدسات التقليدية المتوافرة في التلسكوبات.

وقال إنه من الممكن أيضاً صناعة عدسات «فرينل» من البلاستيك، كالأكريليك والمواد متعددة الكربونات والزجاج، الأمر الذي يجعل من التصنيع عملية اقتصادية وسهلة.

وأفاد حيدر بأن «عدسات فرينل كروية مبتكرة تتميز بموادها المحسنة، وباتت تدخل في العديد من المجالات، التي تشمل العدسات المكبرة والهواتف الذكية والألواح الكهروضوئية وأجهزة الموجات فوق الصوتية ومقياس الطيف المصغر».

كما يمكن الاستفادة من عدسات فرينل المصنوعة من السيليكون في التطبيقات المتعلقة بالفضاء، كأجهزة تجميع الطاقة الشمسية المحمية بالزجاج، حيث يمكن إنتاجها بسهولة من خلال صبها وتشكيلها بالحقن والضغط.

وأضاف حيدر: «تتميز العدسات التي طورناها بخصائص بصرية فريدة، لكن نسعى إلى القيام بالمزيد من التطورات للحد من سمك كل طبقة في العدسة لتحسين الأداء البصري، وإضافة المزيد من الليونة على سطح العدسات من خلال الاستعانة بمختلف تقنيات المعالجة»، مشيراً إلى أن البحث يظهر قدرات الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع الأجزاء البصرية الدقيقة التي يمكن الاستفادة منها في التطبيقات الواعدة في مجالات الاستشعار والاتصال.

وأشار حيدر إلى أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تُعد تقنية واعدة تسهم في استكشاف استراتيجيات التصاميم ودرجة التعقيد في عدسات «فرينل». كما تتيح إنتاج عدسات متعددة المواد بهدف الاستشعار، ولأغراض بصرية متعددة الوظائف، لافتاً إلى الاعتماد في هذا المشروع البحثي على التصنيع بطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث طوروا عدسات «فرينل» خماسية الأبعاد ليقوم البعدان الرابع والخامس بأداء وظائف الاستشعار الحراري ثلاثي الأبعاد.

جدير بالذكر أن عدسات «فرينل»، تركز الضوء بالاعتماد على سطح قادر على كسر الضوء، كقدرة عدسة زجاجية سميكة، حيث تمت صناعة العدسات من مجموعة حلقات مركزية تسهم كل منها بكسر الضوء أكثر، نسبياً من الحلقة التي تسبقها، لتظهر الأشعة بشكل متكامل ومتوازٍ.

الفريق نشر نتائجه البحثية في المجلة الدولية «إيه سي إس ماتيريالز».