Un espejo deformable accionado térmicamente de bricolaje
Equipo Arduino — 25 de julio de 2022
En aplicaciones típicas, el espejo óptimo es lo más plano posible. Cuanto más plano es el espejo, menos distorsión óptica da a la “imagen” reflejada. La distorsión no suele ser deseable, razón por la cual los fabricantes de espejos de precisión se esfuerzan por fabricar espejos ultraplanos. Pero a veces la distorsión es algo bueno, por ejemplo, cuando desea enfocar la luz reflejada. En algunos casos, es posible que incluso desee ajustar la distorsión del espejo. Para experimentar con esta idea, YouTuber Breaking Taps construyó un espejo deformable accionado térmicamente controlado por un Arduino.
Breaking Taps tiene una especie de obsesión por los microscopios y, a su vez, por la óptica. Esto lo llevó a la investigación que inspiró este proyecto. Esta investigación describió un espejo que se deforma en función de la actuación térmica, a diferencia de algún tipo de actuación MEMS (sistema microelectromecánico). El caso de uso de un espejo deformable de este tipo está en la astronomía. Un espejo deformable controlado con precisión permite que un telescopio compense las distorsiones ópticas atmosféricas. Estas distorsiones pueden cambiar según las condiciones atmosféricas, razón por la cual la deformación por demanda tiene un uso.
La actuación de este espejo se basa en la expansión térmica, que es la tendencia de un material a expandirse o contraerse con la temperatura. Un espejo semiflexible se basa en una red 4×4 de 16 resistencias THT (tecnología de orificio pasante). Cuando la corriente pasa a través de las resistencias, se calientan y se expanden. Solo se expanden a la escala de micras, pero eso es suficiente para dar la pequeña cantidad de distorsión que requiere un espejo como este. Un Arduino controla el flujo de corriente a través de cada resistencia de la matriz, por lo que cada uno de los 16 puntos de conexión puede aumentar o disminuir según se requiera.
Si bien funciona, Breaking Taps se apresura a señalar que no es muy conveniente. La expansión térmica es lenta, lo que reduce la practicidad de este método de actuación. Además, el espejo utilizado en este proyecto tenía malas propiedades ópticas. Pero la idea sigue siendo interesante e imaginamos que este tipo de actuación térmica tiene otras aplicaciones.
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