Simulação e experimento de lente eletrowetting de zoom rápido acionada por campo elétrico alternado

HUANG Peng ,  

ZHOU Feiqiang ,  

SONG Yue ,  

ZHOU Yihang ,  

HE Guoqiang ,  

XIE Zhongyi ,  

ZHANG Xinlong ,  

摘要

Para aumentar a velocidade de zoom da lente eletrowetting, foi proposta uma metodologia para zoom rápido utilizando vibrações. Este método utiliza um campo elétrico alternado para induzir vibrações periódicas no meio líquido. Com base nas regras de variação da interface líquido-ar e na curva de mudança da distância focal, determinam-se os momentos de formação de imagem correspondentes a diferentes distâncias focais para realizar o zoom. A simulação de dinâmica molecular mostrou que, com frequência constante, a forma da interface líquido-ar, ou seja, a distância focal da lente, está relacionada com o tempo dentro de um ciclo; diferentes frequências produzem diferentes formas da interface líquido-ar. Resultados experimentais indicam que o controle da frequência para induzir ressonância na gota ou o aumento da voltagem auxiliam no aumento da velocidade do zoom. Para uma gota de água desionizada de 5 μL, sob acionamento de corrente alternada a 110 Hz e 190 V, é possível obter bom desempenho de zoom e qualidade de imagem. A distância focal pode ser ajustada de 0,821 mm ao infinito em 2,250 ms, com velocidade de zoom instantânea mínima de 0,512 mm/ms, representando um aumento de velocidade de 3 vezes em comparação com lentes existentes.

关键词

lente líquida;zoom rápido;gota;molhabilidade elétrica;microfluídica

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