Microlentes planas e ultrafinas poderão impulsionar ciência espacial e tecnologia

Microlentes planas e ultrafinas poderão impulsionar ciência espacial e tecnologia

15 de Outubro de 2015 0 Por Tiago

Investigadores criam primeira lente plana ultrafina, capaz de focar a luz tão bem quanto as sua homologas curvas, potencialmente permitindo grandes avanços tecnológicos para câmaras e microscópios.

Mahmood Bagheri, engenheiro de microdispositivos no laboratório Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA (em Pasadena, Califórnia nos EUA), afirmou em comunicado que:

“Estas lentes planas ajudar-nos-ão a fazer montagens de imagem mais compactas e robustas”.

Esta nova tecnologia poderá beneficiar a ciência espacial, tendo em conta que o tamanho reduzido e a resistência são características importantes para os componentes enviados para o espaço.

As habituais lentes de aumento, como as que utilizamos nos óculos (por exemplo), dependem da curvatura para dobrar e focar a luz. Assim que a luz entra na lente curva, esta dobra-a, de acordo a densidade do material, para chegar a um ponto de foco.

Contudo, as novas lentes planas podem manipular a luz de formas quase impossíveis para as lentes convencionais, e ainda ocupam menos espaço, o que permitirá reduzir o tamanho da eletrónica.

De acordo com os investigadores, cada lente plana é inferior a 1% da espessura de um cabelo humano.

Os dispositivos criados com base nestas novas lentes deverão ser mais resistentes, uma vez que esta tecnologia utiliza nanopilares de silício, em vez de vidro.

Os nanopilares de silício, com menos de um nanômetro (milésimo milionésimo de metro), são dispostos num padrão de favo de mel. Criando “metasuperfícies“, que podem controlar os caminhos e as propriedades da passagem das ondas de luz, através das características eletromagnéticas.

Estas metasuperfícies podem, por exemplo, alterar o grau em que a luz é curvada, afetando a capacidade de uma imagem aparece dentro ou fora de foco. As superfícies podem ainda manipular a polarização, restringindo a vibração de ondas de luz em apenas uma direção, essencial para o funcionamento de microscópios avançados, câmaras e monitores.

De acordo com Andrei Faraon, professor no instituto California Institute of Technology (Caltech) em Pasadena:

“Atualmente, os sistemas óticos são feitos um componente de cada vez, e os componentes são, muitas vezes, montados manualmente. Mas esta nova tecnologia é muito semelhante à utilizada para imprimir chips semicondutores em wafers de silício, desta forma poderá fabricar milhões de sistemas, tais como microscópios e câmaras, de uma só vez.”

Além dos microscópios e câmaras, as lentes planas ultrafinas, desenvolvidas pela equipa de investigadores da JPL e Caltech, serão utilizadas em outros dispositivos, como ecrãs e sensores avançados.

A equipa está agora a desenvolver metasuperfícies, que poderão ser utilizadas em produtos comerciais, como microcâmaras e espectrómetros.

Fonte: Nature Nanotechnology
Créditos de imagem: Amir Arbabi/Faraon Lab/Caltech