在早期,科学家通过更换微镜芯片的液体来调节折射率,从而实现变焦功能。这其中存在的主要问题是器件的响应速度较慢。后来科学家发展出基于PDMS(聚二甲基硅氧烷)弹性高分子材料的微镜芯片。在这种芯片中,液体被灌入一个个由PDMS薄膜构成的微腔中以形成微镜。通过改变微镜单元的形状也就是曲率半径来实现变焦。但这种设计高度依赖外接压力源的稳定性,存在变焦不够精准、可控性不够好等问题。

  黄岩谊研究组刚刚在《芯片上的实验室》(Lab on a Chip)第11期发表论文“Discretely tunable optofluidic compound microlenses”。他们利用PDMS,通过多层软光刻技术研制出一种新型的、具有大变焦比和焦距高精确度可调的液体复合微透镜集成芯片。该微透镜结构包含三个联动的微镜单元,里面可以根据需求填充合适的光学介质。在控制层阀门的数字式调控下,各个微镜单元产生可调控的形变,一组尺寸700微米的微镜的焦距可以在数厘米至数百微米之间精确变换,实现可控的大变焦比和显微成像。