Smartphones e drones em breve terão câmeras tão finas quanto um fio de cabelo.

Cientistas desenvolveram um novo design de lente metálica multicamadas que promete criar uma nova geração de sistemas ópticos móveis acessíveis, leves e potentes para telefones, drones e satélites.

Pesquisadores desenvolveram um design de lente metálica multicamadas capaz de focalizar várias cores simultaneamente, superando as limitações fundamentais das lentes de camada única. - Foto: Optics Express

Em vez de depender de uma única camada de metamaterial, a equipe de pesquisa empilhou várias camadas, superando a limitação fundamental das lentes metálicas em focalizar vários comprimentos de onda de luz simultaneamente.

O método baseado em algoritmos criou nanoestruturas sofisticadas em forma de trevos de quatro folhas, lâminas de leque ou quadrados, oferecendo maior eficiência, escalabilidade e independência da polarização da luz.

Joshua Jordaan, autor principal da Universidade Nacional da Austrália e do Centro de Excelência ARC para Óptica Metatransformativa (TMOS), disse: "Este projeto possui muitas características que são muito adequadas para dispositivos práticos. É fácil de fabricar graças à sua baixa relação geométrica, as camadas individuais podem ser fabricadas separadamente e depois montadas, é independente da polarização e tem potencial para escalabilidade usando a tecnologia de semicondutores existente."

As lentes metálicas têm apenas uma fração da espessura de um fio de cabelo humano, sendo muitas vezes mais finas do que as lentes ópticas tradicionais. Elas podem produzir distâncias focais que as lentes convencionais não conseguem alcançar.

Inicialmente, a equipe de pesquisa tentou focalizar múltiplos comprimentos de onda usando uma única camada, mas encontrou limitações físicas. Ao optar por uma estrutura multicamadas, eles utilizaram um algoritmo de otimização inversa para encontrar formatos de hipersuperfície adequados, com base na ressonância eletromagnética dupla (ressonância de Huygens), o que aumentou a precisão e facilitou a produção em massa.

Essas nanoestruturas têm cerca de 300 nanômetros de altura e 1.000 nanômetros de largura, o suficiente para criar mapas de fase óptica, permitindo que a luz seja focalizada em padrões arbitrários. "Podemos até mesmo focalizar diferentes comprimentos de onda em locais diferentes para criar roteadores de cores", disse Jordaan.

No entanto, a abordagem multicamadas é atualmente viável apenas para um máximo de cerca de 5 comprimentos de onda, pois exige garantir que a estrutura seja grande o suficiente para o comprimento de onda mais longo sem causar difração em comprimentos de onda mais curtos.

Nesse contexto, a equipe de pesquisa acredita que as lentes metálicas oferecerão benefícios significativos para sistemas de imagem móveis. Jordaan enfatizou: "Nosso projeto é ideal para drones ou satélites de observação da Terra, pois nos esforçamos para torná-las o mais compactas e leves possível."

Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Optics Express .

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VNA

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