Фототкань: Одежда вместо матрицы

Созданы волокна, позволяющие получить ткань с функциональностью… матрицы цифровой видеокамеры. Подсоединив ее через компьютер к небольшому дисплею, солдаты будущего смогут видеть происходящее со всех сторон вокруг.

Впрочем, ученые, работающие во главе с профессором http://mit-pbg.mit.edu\">Йоэлем Финком (Yoel Fink), подчеркивают, что это и другие возможные применения их разработки пока что относятся к области возможного. Однако работы по созданию ткани, способной фиксировать изображение, идут полным ходом. Недавно разработчики сообщили о существенном прогрессе: с помощью своей «чудо-ткани» им удалось получить расплывчатое, но вполне различимую фотографию «смайлика».

«Впервые удалось продемонстрировать, что построенная из сплетенных волокон “ткань” способна получать изображения почти так же, как фотоаппарат, но даже не требуя линз, - говорит Финк, - Наша работа предлагает совершенно новый подход в этой области».

Лучшая иллюстрация «естественного» подхода к получению изображения – устройство нашего собственного глаза. Он представляет собой высоко специализированный и сложный орган, состоящий из линзы (хрусталика) и матрицы (сетчатки). Все фото- и видеокамеры, микроскопы и телескопы повторяют эту принципиальную схему.

Но линзы как естественного, так и искусственного происхождения имеют свои минусы. Они обладают ограниченным полем обзора, они хрупки. В противоположность этому сети, построенные из «оптических» волокон действуют, как единая система, устойчивая к повреждению разных своих элементов, и даже разрушение некоторой части не повлияет существенно на ее способность получать изображение.

Такие волокна, имея менее миллиметра в диаметре, построены из нескольких слоев, в виде полых цилиндров вложенных один в другой. Каждый такой слой состоит из двух тончайших слоев светочувствительного полупроводника, к каждому из которых подведены четыре металлических электрода, тянущихся на всю длину волокна  Эта полупроводниковая конструкция заключена в изолирующую оболочку. Когда на полупроводник попадает излучение, в нем появляется слабый ток, который передается на электроды и может быть зарегистрирован.

Для начала ученые создали довольно крупное слоистое волокно. Затем его подплавили и осторожно вытянули в достаточно тонкие нити, сохранившие исходную структуру. Таким путем можно довольно просто получать «оптические волокна» в достаточно больших количествах.

Эффективность своего подхода Финк с коллегами уже продемонстрировали, поместив между сплетенной из волокон «тканью» и источником света объект – вырезанное изображение улыбающегося лица, «смайлик». Ткань соединялась с усиливающей сигнал схемой, а затем – с компьютером.

Отдельные нити фиксируют интенсивность падающего на них света и превращают его в электрический сигнал. Кроме того, они способны реагировать на свет определенной длины волны, то есть – цвета. В итоге сплетенная из них ткань может снимать информацию об интенсивности света разной длины волны, падающего на нее. Дальнейшее – дело программного алгоритма, который извлекает из этих данных снова исходное изображение.