Presto smartphone e droni avranno fotocamere sottili come un capello.

Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo design di lente metallica multistrato che promette di creare una nuova generazione di ottiche mobili economiche, leggere e potenti per telefoni, droni e satelliti.

I ricercatori hanno sviluppato una lente metallica multistrato in grado di mettere a fuoco simultaneamente più colori, superando i limiti fondamentali delle lenti a strato singolo. - Foto: Optics Express

Anziché affidarsi a un singolo strato di metamateriale, il team di ricerca ha sovrapposto più strati, superando la limitazione fondamentale delle lenti metalliche nel focalizzare simultaneamente diverse lunghezze d'onda della luce.

Il metodo basato su algoritmi ha permesso di creare nanostrutture sofisticate a forma di quadrifoglio, pale di ventaglio o quadrati, offrendo maggiore efficienza, scalabilità e indipendenza dalla polarizzazione della luce.

Joshua Jordaan, autore principale dell'Australian National University e dell'ARC Centre of Excellence for Metatransformative Optics (TMOS), ha dichiarato: "Questo progetto presenta molte caratteristiche che lo rendono adatto a dispositivi pratici. È facile da fabbricare grazie al suo basso rapporto geometrico, i singoli strati possono essere prodotti separatamente e poi assemblati, è indipendente dalla polarizzazione e ha il potenziale per essere scalato utilizzando la tecnologia dei semiconduttori esistente."

Le lenti metalliche hanno uno spessore di appena una frazione di quello di un capello umano, molte volte più sottili delle tradizionali lenti ottiche. Possono produrre lunghezze focali irraggiungibili per le lenti convenzionali.

Inizialmente, il team di ricerca ha tentato di focalizzare più lunghezze d'onda utilizzando un singolo strato, ma ha incontrato delle limitazioni fisiche. Passando a una struttura multistrato, hanno utilizzato un algoritmo di ottimizzazione inversa per trovare forme di ipersuperficie adatte, basate sulla doppia risonanza elettromagnetica (risonanza di Huygens), che ha aumentato la precisione e facilitato la produzione in serie.

Queste nanostrutture sono alte circa 300 nanometri e larghe 1.000 nanometri, dimensioni sufficienti a creare mappe di fase ottica, che consentono di focalizzare la luce in schemi arbitrari. "Possiamo persino focalizzare diverse lunghezze d'onda in punti diversi per creare dei router di colore", ha affermato Jordaan.

Tuttavia, l'approccio multistrato è attualmente fattibile solo per un massimo di circa 5 lunghezze d'onda, poiché richiede che la struttura sia sufficientemente grande per la lunghezza d'onda più lunga senza causare diffrazione alle lunghezze d'onda più corte.

In quest'ottica, il team di ricerca ritiene che le lenti metalliche offriranno vantaggi significativi ai sistemi di imaging mobili. Jordaan ha sottolineato: "Il nostro design è ideale per droni o satelliti per l'osservazione della Terra, poiché ci siamo impegnati per renderlo il più compatto e leggero possibile".

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Optics Express .

Torniamo all'argomento

VNA

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