Física

Desarrollan un Lente Mil Veces Más Delgado que un Cabello Humano

cámaras de teléfonos inteligentes

El lente ofrece un amplio campo de visión para su aplicación en cámaras de teléfonos inteligentes.

Estos lentes pueden ser utilizados para producir imágenes de alta resolución con un amplio campo de visión. Además, puede servir como lente de cámara en teléfonos inteligentes y también se puede utilizar en otros dispositivos que dependen de sensores (alta-resolución de ángulo-amplio, obtenido con meta-lentes).

Este lente, que es mil veces más fino que un cabello humano, ha sido desarrollado en Brasil por investigadores de la Escuela de Ingeniería de São Carlos de la Universidad de São Paulo (EESC-USP). Este lente puede servir como lente de cámara en teléfonos inteligentes o usarse en otros dispositivos que dependen de sensores.

“En el contexto tecnológico actual, sus aplicaciones son casi ilimitadas”, dijo a Agência FAPESP Emiliano Rezende Martins, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la CESE-USP y último autor de un artículo publicado sobre la invención.

El documento se titula “Sobre meta-lentes con campo de visión arbitrariamente amplio” y está publicado en ACS Photonics. El estudio fue apoyado por la FAPESP a través de una beca para una pasantía de investigación en el extranjero otorgada a Augusto Martins, candidato a doctorado y autor principal del artículo.

El lente consta de una sola capa nanométrica de silicio en matrices de nano-postes que interactúan con la luz. La estructura se imprime mediante fotolitografía, una técnica conocida que se utiliza para fabricar transistores.

Este tipo de lente se conoce como meta-lente. Los meta-lentes se desarrollaron por primera vez hace diez años y logran la resolución más alta que es físicamente factible, utilizando una matriz ultrafina de diminutas guías de onda llamada meta-superficie que dobla la luz a medida que pasa a través del lente.

Según Rezende Martins, los meta-lentes se han enfrentado durante mucho tiempo al problema de que el ángulo de visión es extremadamente pequeño (menos de 1°). “Una forma de resolver el problema es combinar meta-lentes, formando estructuras complejas”, dijo.

Sobre la base de la constatación de que en un lente convencional un aumento en el índice de refracción aumenta el campo de visión en proporción a la planitud del lente, los autores diseñaron un meta-lente para imitar un lente totalmente plano con un índice de refracción infinito, que no se pudo obtener con un lente convencional.

“Nuestro lente tiene un campo de visión arbitrario, que idealmente puede alcanzar los 180° sin distorsión de la imagen”, dijo Rezende Martins. “Hemos probado su eficacia para un ángulo de 110°. Con ángulos de visión más amplios, la energía de la luz disminuye debido al efecto de sombra, pero esto puede corregirse mediante el post procesamiento».

La combinación de meta-lentes evita la super-resolución, pero la resolución obtenida es suficiente para todas las aplicaciones convencionales. Martins probó los meta-lentes con una cámara impresa en 3D y obtuvo imágenes de alta resolución con un amplio campo de visión. “Hasta ahora solo hemos logrado fotografiar en verde, pero en los próximos meses actualizaremos el lente para que todos los colores sean factibles”, dijo.

Fuente : SciTechDaily / FAPESP

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