Pesquisadores desenvolveram um design de lente metálica multicamadas capaz de convergir várias cores simultaneamente, superando as limitações fundamentais das lentes de camada única - Foto: Optics Express
Em vez de depender de apenas uma camada de metamaterial, a equipe empilhou várias camadas, superando a limitação fundamental das lentes metálicas em convergir múltiplos comprimentos de onda de luz simultaneamente.
O método baseado em algoritmos criou nanoestruturas sofisticadas em forma de quatro folhas, hélices ou quadrados, que oferecem maior eficiência, escalabilidade e independência da polarização da luz.
“Este projeto possui muitas características que o tornam adequado para dispositivos práticos”, disse Joshua Jordaan, autor principal da Universidade Nacional da Austrália e do Centro de Excelência ARC para Sistemas Meta-Ópticos de Transformação (TMOS). “É fácil de fabricar devido à sua baixa relação geométrica, as camadas podem ser fabricadas separadamente e depois montadas, é independente de polarização e tem potencial para ser ampliado 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 criar distâncias focais que as lentes convencionais não conseguem alcançar.
Inicialmente, a equipe tentou focalizar múltiplos comprimentos de onda usando uma única camada, mas encontrou limitações físicas. Recorrendo a estruturas multicamadas, eles usaram um algoritmo de otimização inversa para encontrar formatos de meta-superfície 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 um mapa 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 um roteador de cores", disse Jordaan.
No entanto, a abordagem multicamadas é atualmente viável apenas para até cerca de 5 comprimentos de onda, devido à necessidade de garantir que a estrutura seja grande o suficiente para o comprimento de onda mais longo sem causar difração em comprimentos de onda mais curtos.
Dentro desse limite, a equipe acredita que as lentes metálicas podem ser uma grande vantagem para sistemas de imagem móveis. "Nosso projeto é ideal para drones ou satélites de observação da Terra, pois tentamos torná-los o mais compactos e leves possível", diz Jordaan.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Optics Express .
Fonte: https://tuoitre.vn/dien-thoai-drone-sap-co-camera-mong-nhu-soi-toc-2025092508534341.htm
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