ผศ.ดร.หลิวชางหัว อาจารย์จากสถาบันเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ มหาวิทยาลัยชิงหัว ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเลนส์ที่มีขนาดบางที่สุดในโลก (ภาพจากมหาวิทยาลัยชิงหัว)

จิ๋วแต่แจ๋ว ม.ชิงหัว คิดค้นเลนส์กล้องถ่ายรูปที่บางที่สุดในโลก สร้างชื่อดังไปทั่วโลก

หนังสือพิมพ์ยูไนเต็ดเดลี่ วันที่ 24 ม.ค. 62

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเลนส์กล้องถ่ายรูปก้าวล้ำไปอีกขั้น หลังผศ.ดร.หลิวชางหัว อาจารย์จากสถาบันเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ มหาวิทยาลัยชิงหัว ร่วมกับทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา คิดค้นเลนส์ ultrathin flat ที่มีความแบนและบาง โดยใช้แท่งนาโนที่บรรจุอนุภาคนาโนที่มีขนาดเล็กจำนวนหลายหมื่นอนุภาคเป็นตัวกลางในการเปลี่ยนความเร็วของแสง แทนการใช้กระจกเป็นตัวหักเหแสงจากวัตถุในการทำให้เกิดภาพ และนอกจากจะมีความหนาที่น้อยกว่ากระดาษทั่วไปแล้ว ยังมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับสติ๊กเกอร์ที่สามารถลอกออกและติดใหม่ได้ ในอนาคตคาดว่าจะมีการนำไปประยุกต์ใช้กับเลนส์กล้องถ่ายรูป กล้องบนมือถือ และเทคโนโลยีทางด้านการผ่าตัดผ่านกล้อง

ความสำเร็จของงานวิจัยซึ่งได้ชื่อว่าเป็นเลนส์ dielectric ultrathin flat ที่มีขนาดบางที่สุดในโลกชิ้นนี้ ถูกนำไปตีพิมพ์ในวารสาร Nano Letters วารสารวิชาการระดับนานาชาติ ขณะที่สื่อต่างชาติพากันรายงานข่าวความสำเร็จอันน่าทึ่งครั้งนี้ โดยมีการพาดหัวบทความด้วยข้อความต่างๆ เช่น “เลนส์แบน ซูเปอร์ทิน” “ออฟติคอลเลนส์ จาก 3D ไปสู่ 2D” “โบกมือลา เลนส์กระจกสามมิติ” เป็นต้น แสดงให้เห็นถึงความสามารถและศักยภาพของทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิงหัวที่มีชื่อเสียงโด่งดังไปทั่วโลกในเวลานี้

ผศ.ดร.หลิวชางหัวเปิดเผยว่า เลนส์ที่ผลิตจากแก้วหรือกระจกด้วยกรรมวิธีแบบดั้งเดิม จะต้องผ่านการขึ้นรูป การขัดหรือตกแต่ง ซึ่งมีต้นทุนที่สูง และเลนส์ที่ผลิตได้จะมีความหนาหลายมิลลิเมตร ความเจริญก้าวหน้าของนาโนเทคโนโลยีและนาโนโฟโทนิกส์ที่รุดหน้าไปอย่างรวดเร็วในช่วงสามปีที่ผ่านมา กระตุ้นให้เกิดการวิจัยพัฒนาทางด้านการผลิตเลนส์ dielectric ultrathin flat อย่างกว้างขวาง มีการนำวัสดุของเซมิคอนดักเตอร์มาปรับใช้ในการเปลี่ยนความเร็วของแสง ซึ่งให้ประสิทธิภาพเทียบเท่ากับเลนส์แบบดั้งเดิม

ผศ.ดร.หลิวชางหัวนำนวัตกรรมการออกแบบแสง มาผลิตเป็นเลนส์ที่มีความบางเป็นพิเศษ ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1% ของเส้นผมเท่านั้น และมีความหนาอยู่ที่ 190 นาโนเมตร เป็นความหนาที่มีค่าน้อยกว่า 1 ใน 50,000 ส่วนของเซนติเมตร ทำลายสถิติโลก โดยเป็นเลนส์ dielectric flat ที่บางที่สุดในโลก และยังสามารถแกะลอกและนำไปแปะบนพื้นผิวอื่นได้ใหม่เช่นเดียวกับสติ๊กเกอร์อีกด้วย

ปัจจุบัน ผศ.ดร.หลิวชางหัวอยู่ระหว่างการทดลองนำกล้องจุลทรรศ์อิเลคตรอนมาผลิตเลนส์ ultrathin flat และในภายภาคหน้าเมื่อภาคอุตสาหกรรมนำเทคโนโลยีดังกล่าวไปประยุกต์ใช้ ก็สามารถใช้เครื่อง Mask Aligner และเครื่อง Photomask ที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดัคเตอร์มาใช้ในการผลิตกล้อง ก็จะสามารถผลิตออกมาได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที ซึ่งหลิวชางหัวเห็นว่า ต่อไปเมื่อเลนส์มีขนาดบางลงเรื่อยๆ ก็จะมีความเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับทั้งเลนส์ของสมาร์ทโฟนและกล้องถ่ายรูป รวมไปจนถึงแว่นขยาย และแว่นสายตา อีกทั้งยังสามารถนำเลนส์หลายตัวมาผสมผสานเพื่อใช้งานและจะช่วยให้เครื่องมือในการตรวจวัดต่างๆ มีขนาดที่เล็กลง “แม้จะเป็นความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับแค่เพียงชิ้นส่วนเล็กๆ ที่เกี่ยวกับการมองเห็น แต่อาจทำให้เกิดการพลิกโฉมครั้งใหญ่ในแวดวงทางการแพทย์ได้”