关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
纽约州特洛伊—尽管手机无处不在，但它们拍照效果完美却并不出名。但新兴的“液体透镜”技术有望通过为手机摄影师提供当今蜂窝光学器件所缺乏的自动对焦功能来改变这一现状。
该领域的最新进展来自伦斯勒理工学院，该学院的研究人员在此开发了一种液体透镜，方法是将几滴水滴入特氟龙表面钻出的圆柱形孔中，并使用小型扬声器（播放高频声音）来提供移动水滴来回所需的共振，从而改变镜头的焦点。穿过液滴的光线将其转变成微型相机镜头，两侧用塑料或玻璃封盖。
该实验由机械、航空航天和核工程学院研究生部副主任阿米尔·赫萨领导，使用液体透镜每秒捕捉 250 张图像。“系统的质量由于表面张力而被来回推动，”赫萨说。“这为以前从未具备可变焦功能的镜头增加了可变焦功能。”他和一支研究团队自 2004 年以来一直在从事该项目，这要归功于国家科学基金会提供的 40 万美元资助。研究人员在即将出版的《自然·光子学》杂志上描述了他们的发现。
赫萨表示，这项研究可以为更先进的液体透镜铺平道路，该透镜可以连接到计算机程序，该程序只会拍摄对焦场景或物体的数码照片（而不是拍摄一系列近似对焦的图像，摄影师可以从中选择）。
该透镜比早期使用水（或某种能够导电的其他液体）和油以及电荷组合的液体透镜设计更简单。通过使用水、声音和表面张力来调节焦点，伦斯勒的研究人员希望开发出比法国里昂的 Varioptic, S.A. 制造的镜头更高效、更便宜的镜头，尽管该公司具有显著的先发优势：据《PC Magazine》报道，该公司于 2005 年首次展示了一种将水滴和油滴夹在玻璃或塑料之间的镜头。
Varioptic 的设计使用小型集成电路向镜头传递低压电荷（以毫瓦或千分之一瓦为单位测量），从而导致液体改变形状。较高的电流将液滴向内拉，产生凹面效果，而较低的电压使其更圆。没有移动部件，并且密度和温度必须均匀的油有助于保持液滴的形状和位置。
Varioptic 今年早些时候宣布与日本精工仪器有限公司建立合作伙伴关系，以在 2008 年底开始批量生产液体透镜。6 月，Varioptic 开始与中国深圳奥科鼎电子有限公司合作，生产首批 130 万和 200 万像素的液体透镜可变焦网络摄像头。荷兰的飞利浦电子公司和新加坡材料研究与工程研究所 (IMRE) 也开发出了液体透镜原型。
赫萨表示，他的团队将寻求更多 NSF 资助，以研究液体运动的动力学，并找到一种将镜头封装在手机或网络摄像头等设备中的方法，而不会损坏镜头或扰乱液滴。“如果你让内部涂上防水材料，”他说，“如果液滴被扰乱，它们会简单地重新形成。”