据发明者介绍，一组3d打印镜片比一粒沙子还小，但可以模仿鹰眼的视觉，这要归功于与同事的一次偶然讨论，以及追求科学创造力的自由。
光学一直是哈拉尔德·吉森教授最喜欢的科学领域之一，他将这一事实归因于创造视觉奇迹的能力。“当你看到自己在用激光和光线做什么时，总是很开心，太美了。”看到光束和使用镜子和透镜是非常实际和实际的事情。视觉效果非常好。”
吉森教授是德国斯图加特大学的纳米光学专家，今年2月，他和同事们一起展示了一套非常小的3d打印相机镜头，模仿了老鹰看世界的方式，登上了科学头条。从致力于机器人和自动化的公司到医疗技术企业，渴望利用从远处捕捉细节图像的能力的公司正排着队来到他的门前。
但是，正如吉森教授所深知的那样，科学家并不总是能够控制他们的研究成果如何被使用。他说:“当然，这给了间谍们难以置信的能力，可以对我们进行更多的监视。”他说，最终它可能会落入坏人手中。这正是我所担心的，但我认为这将对医疗技术产生真正的影响。”
他们都感兴趣的是一个2毫米乘3毫米的芯片，它包含四个镜头，每个镜头的宽度为100微米，或者大约是一粒尘埃的大小。将这些镜头的数据结合在一起，就能得到一张中央高分辨率、边缘较少聚焦的照片，这就是所谓的注视点图像。
吉森教授说:“我们称之为鹰眼视力，因为鹰有一个非常锐利、清晰的中央窝，也就是眼睛中心的部分，在那里你的视力非常敏锐。”“从外面看，你的视力要差得多，但鹰可以看到左边或右边的敌人，而在中间的图像非常清晰，它可以看到三公里外的老鼠。”
机会谈话
该系统的灵感来自于与一位同事的一次偶然交谈，这位同事想在光纤的末端安装一个透镜。
通常，这将通过单独制造透镜，然后将它们组装在连接到纤维末端的设备中来完成。然而，吉森教授有不同的想法。他决定使用一种名为Nanoscribe的特殊3D打印机，这是他的一名前博士生帮助开发的，用于在纳米尺度上进行3D打印，以便直接在纤维的尖端上制造一个透镜。
幸运的是，他刚刚购买了一台这样的机器，作为欧盟欧洲研究委员会(ERC)资助的一个项目的一部分，他正在研究用于纳米制造的直接激光书写。这是一种光激活的3D打印，从一个未定义的建筑材料开始，然后使用非常精确的激光束一次一个3D像素地硬化物质，将其雕刻成一个物体。
利用这种方法，吉森教授的研究小组能够直接在直径125微米的纤维顶端一层一层地制造透镜，这是人类头发宽度的三倍。
他说:“事实证明，镜头和光学系统非常好，效果非常好。”“然后我们想，好吧，让我们研究更复杂的光学。”
他的目标是创造一个微小的显微镜镜头系统，被称为物镜，以克服使用单个镜头所带来的问题，即图像在边缘附近可能会变形。
“单镜头拍不出好照片。例如，带有简单塑料镜头的相机，当你骑自行车或滑雪时，你可以把它戴在头盔上，它会产生扭曲的图像。地平线看起来是弯曲的——取决于你如何转动你的头，地平线可以向下或向上弯曲。”
解决方案是打印一个双或三透镜来纠正成像误差，然后将四个具有不同焦距和视场的微小物镜组合在一起。每个物镜捕捉不同类型的图像——一个是非常放大的镜头，就像用长焦镜头捕捉的那样，另一个模仿你的眼睛会看到的图像类型，还有一个捕捉广角。产生的图像存储在芯片中，然后合并成一个单一的鹰眼图像。
应用程序
在这些微型相机可能拥有的所有应用中，吉森教授最兴奋的是它们有可能彻底改变医疗技术，比如内窥镜，即插入体内诊断疾病或协助手术的医疗相机。
“想象一下，你有一种只需50欧元的内窥镜，可以在热蒸汽中煮一会儿就可以消毒，你可以在第三世界的医院里做这件事。”例如，结肠癌可以及早发现。(目前)把这根大管子插进你的肠子里既丑陋又痛苦，所以那里的东西可能又好又便宜又小。”
其他潜在的应用包括在自动驾驶汽车上安装更隐蔽、数量更多的摄像头，或者可以安装在蜜蜂大小的无人机上的监控摄像头。
吉森教授说，对于像他这样有创造力的科学家来说，追求偶然对话引发的想法的自由是至关重要的，他称赞ERC在他的资助范围内给了他空间——用于一个名为COMPLEXPLAS的项目——探索他的想法可能会带来什么。
ERC对你用这笔钱能做什么并没有太严格的限制。如果你有这么多钱，而你又有创造性的思维，愿意走出去，去探索事物，那么这就是幸运的。我希望有更多这样的资助计划来实现这一点。”
吉森教授的下一步计划是改进工艺，使整个设备的生产速度更快，将芯片的尺寸缩小到1平方毫米，并采用新材料，如用于镜子的金属。他还计划将他在鹰眼镜头系统上的工作与他在COMPLEXPLAS上的工作结合起来，这可以让他引入变焦功能。
最终目标是建立一个系统，使人们能够按需打印定制镜片。
“你打开电脑程序，设计光学元件，然后进入3D打印机，把文件输入打印机，等上几个小时，光学元件就出来了——这太神奇了。”
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