Los teléfonos y drones pronto tendrán cámaras tan delgadas como un cabello.

Los científicos han desarrollado un nuevo diseño de lente metálica multicapa que promete crear una nueva generación de ópticas portátiles baratas, livianas y potentes para teléfonos, drones y satélites.

Los investigadores han desarrollado un diseño de lente metálica multicapa que puede converger múltiples colores a la vez, rompiendo las limitaciones fundamentales de las lentes de una sola capa - Foto: Optics Express

En lugar de confiar en una sola capa de metamaterial, el equipo apiló múltiples capas, superando la limitación fundamental de las lentes de metal a la hora de converger múltiples longitudes de onda de luz a la vez.

El método basado en algoritmos ha creado nanoestructuras sofisticadas en forma de cuatro hojas, hélices o cuadrados, que ofrecen mayor eficiencia, escalabilidad e independencia de la polarización de la luz.

“Este diseño posee numerosas características que lo hacen ideal para dispositivos prácticos”, afirmó Joshua Jordaan, autor principal de la Universidad Nacional Australiana y del Centro de Excelencia ARC para Sistemas Metaópticos Transformados (TMOS). “Es fácil de fabricar gracias a su baja relación de aspecto geométrico, las capas pueden fabricarse por separado y luego ensamblarse, es independiente de la polarización y tiene potencial de escalarse utilizando la tecnología de semiconductores existente”.

Las lentes metálicas tienen solo una fracción del grosor de un cabello humano, muchas veces más delgadas que las lentes ópticas tradicionales. Permiten alcanzar distancias focales que las lentes convencionales no pueden alcanzar.

Inicialmente, el equipo intentó enfocar múltiples longitudes de onda utilizando una sola capa, pero se topó con limitaciones físicas. Al optar por estructuras multicapa, emplearon un algoritmo de optimización inversa para encontrar formas de metasuperficie adecuadas, basado en resonancia electromagnética dual (resonancia de Huygens), lo que aumentó la precisión y facilitó la producción en masa.

Estas nanoestructuras tienen aproximadamente 300 nanómetros de alto y 1000 nanómetros de ancho, suficientes para crear un mapa de fase óptico, lo que permite enfocar la luz en patrones arbitrarios. «Incluso podemos enfocar diferentes longitudes de onda en diferentes puntos para crear un enrutador de color», afirmó Jordaan.

Sin embargo, actualmente el enfoque multicapa solo es factible para hasta aproximadamente 5 longitudes de onda, debido a la necesidad de garantizar que la estructura sea lo suficientemente grande para la longitud de onda más larga sin causar difracción en longitudes de onda más cortas.

Dentro de ese límite, el equipo cree que las lentes metálicas podrían ser de gran ayuda para los sistemas de imágenes móviles. «Nuestro diseño es ideal para drones o satélites de observación de la Tierra, ya que hemos intentado que sean lo más compactos y ligeros posible», afirma Jordaan.

Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Optics Express .

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VNA

Fuente: https://tuoitre.vn/dien-thoai-drone-sap-co-camera-mong-nhu-soi-toc-2025092508534341.htm