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Bioinspired Anti‐Fogging and Anti‐Fouling Artificial Compound Eyes

材料科学 聚二甲基硅氧烷 结垢 雾化 微透镜 制作 飞秒 生物污染 纳米技术 平版印刷术 光电子学 镜头(地质) 光学 复合材料 激光器 病理 物理 生物 医学 替代医学 遗传学
作者
Minjing Li,Tongzhen Yang,Qing Yang,Zhengping Fang,Hao Bian,Chengjun Zhang,Xun Hou,Feng Chen
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:10 (17) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/adom.202200861
摘要

Abstract Curved artificial compound eyes (ACEs) attract enormous research interest owing to their potential applications in medical devices, surveillance imaging, target tracking, and so on. However, fog, dust, or other liquids are likely to condense on the device surface under a humid, low‐temperature environment or outdoors, thus affecting the optical performance. In this work, a multi‐functional ACE (MF‐ACE) is fabricated by a combination of i) femtosecond laser wet etching, ii) soft lithography, and iii) polydimethylsiloxane (PDMS) swelling methods. The fabricated device is close‐packed with over 3000 microlenses (≈108 µm diameter and ≈15 µm height) on a spherical macrolens (6.56 cm diameter and 0.87 cm height). The trapped silicone oil in the cross‐linked PDMS endows the as‐fabricated ACE with excellent water repellence and anti‐fogging, anti‐fouling, and self‐cleaning abilities. In addition, the ACE shows high optical performance and the ommatidia have a spatial resolution of 50.8 lp mm −1 . The imaging and focusing experiments demonstrate its high optical properties and uniformity. It is anticipated that this research may provide useful guidelines for the fabrication of anti‐fogging and anti‐fouling optical devices, and such device enables potential applications in autonomous vehicles, medical, or vision systems under harsh environmental conditions.
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