Focus-free镜头;电池分离器。
Focus-free镜头
犹他大学的研究人员开发了一个新的镜头不需要关注。他们把它作为替代多个镜头中常见的智能手机相机。
“我们的平面透镜可以大大减少重量,相机和其他成像系统的复杂性和成本,同时增加他们的功能,“大学的研究团队领袖Rajesh Menon说犹他州。“这种光学可以使薄智能手机相机,改善和小相机等生物医学成像的内窥镜检查,为汽车和更紧凑的相机。”
这套新公寓透镜能保持专注的对象互相相距约6米。它使用纳米结构图案放在一个平面上而不是笨重的玻璃或塑料实现光学特性控制光传播的方式。
“新镜头不需要关注和允许任何相机同时让所有关注的对象,“Menon说。“传统相机也使用多个镜头同时关注不同颜色的光线。由于我们的设计是非常普遍的,我们还可以使用它来创建一个单一的平面透镜,是所有颜色的光线,进一步大幅简化相机。”
传统镜头平行的光波转化为球面波,收敛到一个焦点。研究人员发现,波与其他形状可以提供类似的效果,增加可能的透镜设计。
”形成鲜明对比的是什么教在光学课本,我们的研究表明,有多个光传导的方式影响一个理想的镜头——一个被称为光瞳函数概念,“Menon说。“这打开镜头光瞳函数本质上是无限的可能性,我们在这些可能达到一个极端的焦深。”
后选择最好的景深镜头的设计,研究人员利用纳米加工技术原型的镜头。实验证实,新镜头表现如预期和实现景深几个数量级比一个等价的常规镜头。
研究人员展示了新镜头使用红外线和相对较低的数值孔径,这描述的范围的角度透镜可以接受或发光。他们计划延长镜头大数值孔径和使用整个可见光谱。工作,确保镜片可以大规模生产之前还需要可以商业化。
“这新镜头可以摄影以外的许多有趣的应用程序创建高效照明激光雷达等许多自治系统是至关重要的,包括自动驾驶汽车,“Menon说。
研究人员说他们使用的设计方法可以扩大到创建光学组件与任意数量的属性,如极端带宽,更可制造性或更低的成本。
蓄电池隔板
纳米工程师开发了一个加州大学圣地亚哥安全特性防止锂金属电池迅速升温,着火的内部短路。
团队的工作集中在分离器作为阳极和阴极之间的障碍,所以,它减缓了能量流(因此热量),建立电池内部短路。
“我们不是试图阻止电池故障的发生。我们使它更安全,这样当它失效时,电池不灾难性的着火或爆炸,”马修·冈萨雷斯说,在加州大学圣地亚哥分校博士生。
锂金属电池,针状的树突形成和皮尔斯分离器,造成短路,导致电池不再工作,在极端的情况下,火灾。
团队开发的分离器本质上软化这个打击。覆盖着一层薄薄的一侧,部分的碳纳米管导电网络拦截任何形式的树突。当一个树突刺分离器和点击这个网页,电子现在有一个途径,可以慢慢排出,而不是冲直向阴极。
新分离器,聚合物凝胶的泥浆雇到载玻片上,紧随其后的是一层碳纳米管。加州大学圣地亚哥分校(信贷:大卫Baillot /雅各布斯工程学院)
冈萨雷斯用比喻大坝溢洪道的解释。“当一个大坝开始失败,溢洪道是开放,让一些水的渗透控制的方式,这样当大坝破裂溢出,剩下的没有大量的水造成洪水,”他说。“的想法与我们的分隔符。我们消耗的费用多,慢得多,防止阴极电子的“洪水”。当一个树突被拦截了分离器的导电层,电池可以开始自放电那么短,当电池没有足够的精力是危险的。”
在测试中,锂金属电池配备了新的分隔符显示的迹象逐渐失败在20到30个周期。电池正常,略厚分离器经历突然的失败在一个单一的周期。
“在一个真正的用例场景中,你不会有任何预警,电池将会失败。可能是好一秒钟,然后着火或者完全短路。这是不可预测的,”冈萨雷斯说。”,但与我们的分隔符,你会得到预警,电池是有点坏,有点更糟糕的是,一些更糟糕的是,每次充电。”
当他们专注于锂金属电池,研究人员说,分隔符也可以在锂离子电池和其他化学工作。团队将致力于优化分离器用于商业用途。临时专利申请了加州大学圣地亚哥分校。
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