Beat the human eye

poLight as har utviklet aktive linseelementer og komponenter for bruk i små kameraer. Hovedmarkedet vil være mobiltelefoner og lignende produkter, denne typen kamera kan også anvendes i en rekke andre produkter og applikasjoner dersom prisen blir lav nok. Detførste produkt heter Tlens® og er en autofokuslinse som har hentet likhetstrekk fra det meneskelige øye. Linsen ble blant annet vist fram og demonstrert på Schrødingers katt (NRK) 11 oktober 2012, Hovedbestanddelene er en tynn piezo film som former et tynt glassmembran som er fylt med en svært myk uorganisk polymer. Teknologien kan også brukes til å lage eller bevege andre geometriske former enn en sfærisk linse for eksempel prismer, speil og lignende. Dette gjør det mulige å utvikle flere forskjellig produkter for optiske anvendelser. Tynnfilm piezo teknologi kan også med fordel anvendes i andre produkter også dere man har behov for å skape en bevegelse eller en endring i geometri. Prosjektet har engasjert 4 PhD- stipendiater som arbeider med hver sin viktige utfordring knyttet til aktive linselementer del av teknologien. Disse hovedelementene er: - økt brytningsindeks i polymeren - grønn piezo-aktuator - nytt elektrode design - modellering av komplekse materialstrukturer. Vi etablerte tidlig et system for informasjonsutveksling, håndtering av fremtidig IP og gjennomført flere felles aktiviteter mellom NTNU, HBV og poLight. Dette inkludert felles prosjektmøter, fagdager, hospitering hos poLight ol. De første resultatene ble presentert eksternt i form av foredrag i forskjellige nasjonale og internasjonale fora i Norge i løpet av slutten av 2015. I midten av 2016 var studentene over halvveis i sine studier og de fleste var ferdig med fagdel. I denne perioden var det også en god progresjon i det eksperimentelle arbeidet og det har kommet fram interessante resultater. Studentene har holdt flere foredrag på internasjonale seminarer og konferanser. De første journalartiklene ble publisert i andre halvår 2016. Dette fortsatte utover i 2017 og relativt mange nye publikasjoner (Artikler) ble publisert i tidsskrift og andre media. En av studentene ved HSN var på forskningsopphold ved EPFL i Sveits. En annen student har vært en kortere tur ved ESRF i Frankrike for se på sine titania-partikler under stråling. Dette er en del av arbeidet med å fremstille nano-partikler in-situ i en silikonpolymer. Tre PhD studentene leverte inn sine avhandlinger i perioden juli-september/oktober 2017 og det er gjennomført disputaser fra september til januar. Det har også framkommet flere interessante resultater som utover høsten vil bli implementert i det utviklingsarbeidet poLight for tiden gjør. Det siste felles heldags prosjektmøte ble avviklet den 26 juni i Horten med fokus på de resultatene som er oppnådd og studentene sin avslutning. Den siste Phd studenten vil levere sin avhandling våren 2018. Vi har hatt en mindre utfordring knyttet til forsinkelser på en leveranse av modell komponenter fra SINTEF Minalab. Dette fører til at noen mindre arbeider blir gjennomført etter at prosjektet er avsluttet.

poLights teknologi er unik, men gir noen begrensninger i forhold til hvor vi kan anvende linsene våre. Tilsvarende begrensninger eksisterer også for andre produkter vi ønsker å introdusere. Det som er viktig er den relative optiske kraften vi kan oppnå i forhold til aperturen. Kundene våre ønsker at alle kameraer kan fokusere ned til 10 cm som tilsvarer 10 diopter (optisk styrke). Dagens produkter har en aperture opp mot 2 mm og fungerer bra i mange mobilkamera og noen tilsvarende applikasjoner. Skal vi t a steget mot andre applikasjoner og være konkurransedyktig i framtidens telefoner må vi øke aperturen og forbedre nærfokuset. Dette kan gjøres ved å tilføre mer kraft gjennom aktuatoren (PZT) eller ved å øke brytningsindeksen i polymeren. Teoretisk vet vi hvor vi skal, men det er utfordrende å nå dit. For å kunne utvikle nye produkter for fremtiden må vi gjennomføre noen grunnleggende forskningsarbeider: - Aktuatoren må gi mer kraft og på sikt må vi ta i bruk et piezo-materiale uten bly for å imøtekomme f ramtidige miljøkrav. Dette kan gjøres ved en ny elektrodestruktur (IDE) eller transparente piezo-materialer. - Brytningsindeksen i polymeren må økes, samtidig som vi beholder mykheten for å kunne fokusere. Dette kan gjøres ved å modifisere den molekylære sammensetningen på polymerkjeden, eller ved å blande inn nanopartikler. Ved siden av de tekniske utfordringene har vi også miljørelaterte utfordringer som blir mer aktuelle i nær framtid. Den viktigste utfordringen er en liten mengde bly som finnes i ak tuatoren. PZT er foreløpig på unntakslisten i EU direktivet RoHS. Fordi vår teknologi benytter en tynnfilm piezoaktuator, er vektandelen bly liten og under grensen. Vi må likevel finne nye materialer innen rimelig tid. Alternativene er foreløpig langt fra optimale med hensyn til kraft og mulige miljøutfordringer er ukjent. Et steg på veien vil være å ta ut gevinsten man oppnår ved økt aktuatorstyrke i enda tynnere aktuatorfilm, som reduserer andelen bly i produktet.