流体望遠鏡は、流れる液体の流れの間の流体的相互作用を利用することにより、オブジェクトの画像を作成します。このユニークな概念は、マイクロフルイドの原理を活用して、従来のレンズベースの望遠鏡の効果を模倣する光学効果を実現します。レンズまたは鏡を使用して、入ってくる光に焦点を合わせて拡大する代わりに、流体望遠鏡は正確な流体流を使用して光学経路を導き、操作します。
設計と操作：
流体望遠鏡の設計には、ガラスやプラスチックなどの透明な基質にエッチングされたマイクロチャネルが含まれます。これらのチャネルは顕微鏡的に小さく、数マイクロメートルから数百マイクロメートルまでのサイズの範囲です。重要なコンポーネントには次のものがあります。
入力チャネル ：入力チャネルは、ターゲットオブジェクトから光を受信します。
マイクロレンズ ：流体ベースのマイクロレンズは、入力チャネルが交差する流体ストリームを満たしている場合に形成されます。
流体フロー制御 ：マイクロチャネル内の流体流を正確に制御することは、画像形成に重要です。
画像投影 ：結果として得られる光波は、流体ミクロレンズと相互作用した後、収束して指定された場所で画像を形成します。この画像は、センサーを使用してキャプチャするか、画面に投影できます。
利点：
コンパクトサイズ ：流体望遠鏡は、従来の望遠鏡よりもはるかにコンパクトです。
費用対効果の高い製造 ：マイクロ流体技術により、これらのデバイスの低コストの大量生産が可能になります。
拡張解像度 ：流体操作の正確な性質により、画像解像度の改善につながる可能性があります。
ズーム機能 ：流体の流れパターンを変更することにより、流体望遠鏡はズームレンズと同様に、さまざまな倍率レベルを提供できます。
軽い柔軟性 ：流体望遠鏡は特定の波長によって制限されず、より広い範囲の電磁スペクトルに適用可能になります。
アプリケーション：
流体望遠鏡は、以下を含むさまざまな分野で潜在的な用途を持っています。
ヘルスケア ：内視鏡や網膜スキャナーなどの医療機器の高解像度イメージング。
宇宙探査 ：宇宙ミッションで天体を観察するためのコンパクトな軽量の楽器。
通信 ：レーザー通信およびビームステアリングにおける潜在的なアプリケーション。
顕微鏡 ：特にマイクロフルイディクスベースのセットアップでは、顕微鏡検査におけるイメージング技術の強化。
マシンビジョン ：流体望遠鏡は、自律型の車両やドローンの視覚ガイダンスシステムで使用できます。
研究の課題：
流体望遠鏡は有望な能力を提供しますが、いくつかの課題は残っています。
光損失 ：流体の吸収と散乱による光学損失の管理と最小化が重要です。
流動性効果 ：温度と粘度の変動は、流体成分の安定性に影響を与える可能性があります。
画質 ：従来の望遠鏡に匹敵する高い画質を達成することは、重要な課題です。
材料の選択 ：流体望遠鏡に使用される材料は、高い光学的透明度を示し、流体の流れのダイナミクスと互換性があるはずです。
これらの課題にもかかわらず、進行中の研究は、さまざまな用途での流体望遠鏡の可能性を最大限に引き出すために、これらの制限を継続的に取り組んでいます。
