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Lenti liquide su smartphone: cosa sono, cosa cambia e come funzionano

Abbiamo sentito molte volte parlare di lenti liquide, ovvero un nuovo tipo di tecnologia che permette alle fotocamere dei nostri smartphone di arrivare a prestazioni mai viste fino ad ora. La prima volta che abbiamo sentito questo termine è stato con Huawei P50 ma Xiaomi ha preannunciato che il suo nuovo dispositivo della serie Mi MIX sarà dotato di questa particolare tecnologia. Tuttavia ci sono ancora zone d’ombra e ben poco si sa su di loro. Cerchiamo di fare chiarezza.

Tutto quello che c’è da sapere sulle lenti liquide nelle fotocamere degli smartphone: cosa sono, come funzionano e cosa cambia rispetto a prima

Prima di capire cosa sono le lenti liquide e come funzionano, è necessario avvicinarsi ad alcuni concetti tecnici e fenomeni di tipo fisico. Il primo è il fenomeno della tensione superficiale. Pensate ad una goccia d’acqua su una superficie qualunque: può succedere, per diversi motivi che qui non elencheremo, che questa goccia rimanga di forma rotonda e non si “spacchi”. Sembra quasi che una pellicola sia stata messa intorno alla goccia stessa. Ecco, quello è un fenomeno di tensione superficiale.

tensione superficiale
Un esempio concreto di tensione superficiale

In poche parole succede che le molecole del fluido subiscono l’attrazione delle molecole attigue e questo provoca il fenomeno conosciuto come tensione superficiale. Chiaramente l’intensità di questa tensione dipende dal tipo di liquido e dal materiale attiguo (nel caso della foto, rispettivamente, acqua e foglia)

Il secondo concetto che va affrontato è quello dell’angolo di contatto. Quando la suddetta goccia va a toccare la superficie, non la bagna nella sua interezza ma l’area che andrà a toccare varierà al variare dell’angolo di contatto. Per capire bene il concetto si veda la foto qui in basso.

angolo di contatto lenti liquide
Sulla sinistra vediamo l’angolo di contatto

Legato al concetto di superficie bagnabile e di angolo di contatto c’è anche quella di idrofobia ma in questa sede non ci interessa più di tanto. Modificando la curvatura siamo in grado di modificare la focale caratteristica che contraddistingue questa nuova tecnologia di lenti. Principalmente per fare questa operazione abbiamo due metodi: l’elettrowetting

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e la variazione di pressione.

L’elettrowetting è un’operazione che nasce nei primi anni 2000 in Francia. Dobbiamo sapere che all’interno della lente sono presenti due liquidi che difficilmente si mescolano, un po’ come l’acqua e l’olio. Se questi liquidi vengono stimolati elettronicamente allora si spostano, variando al contempo la loro curvatura (pensiamo al cristallino dell’occhio umano). Capiremo subito la comodità di questa operazione: non è necessario un movimento analogico per mettere a fuoco, ma basta l’impulso elettrico. Di seguito un video ci fa vedere il principio alla base dell’elettrowetting.

La seconda modalità per cambiare curvatura a questo tipo di lente, come anticipato, è la pressione. In generale esistono due tipi di lenti in questo contesto: lenti a pressione con pompa idraulica e lenti polimeriche. Nel primo caso quando una pompa piezoelettrica applica pressione al liquido, la tensione superficiale del liquido può essere manipolata; nel secondo caso una membrana sottile costruisce
l’interfaccia tra due camere ciascuna contenente un materiale diverso e la differenza di pressione tra le
due camere definisce la deflessione della membrana e quindi una modifica la curvatura.

Leggi anche: Ecco quali sono le fotocamere per smartphone più popolari del 2020

In generale possiamo dire che questo genere di lenti garantisce non solo una più facile fruibilità in quanto meno “complessa” da maneggiare, ma anche una qualità migliore poiché i liqui all’interno avvicinano la struttura complessiva a quella dell’occhio umano. Tecnicamente non sono metodi troppo nuovi: i lettori scanner o le webcam di diversi brand già utilizzano le lenti liquide. Tuttavia su uno smartphone non si era mai vista una cosa del genere.

Come sempre, Xiaomi si porta avanti rispetto alle altre aziende e riesce ad integrare una tecnologia ancora sconosciuta nel panorama degli smartphone.

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Ultimo aggiornamento il 12 Giugno 2021 02:18

Fonte | IOP Science

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