Materiais Avanados
Redação do Site Inovação Tecnológica – 05/07/2021
A metalente plana e ultrafina, funcionando com base na interao da luz com suas nanoantenas.
[Imagem: Daniil Shilkin]
Metalentes
No ano passado, uma pesquisa chamou a ateno da indstria ao permitir pela primeira vez controlar as lentes planas usando cristal lquido.
As lentes planas – ou metalentes, ou lentes de metamateriais – so materiais artificiais que manipulam a luz usando nanoantenas superficiais, o que permite substituir toda a grossa ptica hoje usada em cmeras, microscpios e telescpios, por uma nica placa com cerca de um milmetro de espessura.
At aquele trabalho, contudo, as metalentes eram fixas, significando que elas s podiam ser fabricadas para um ponto focal fixo, impedindo seu uso para dar zoom nas imagens.
Agora, Melissa Bosch e colegas da Universidade Cornell, nos EUA, foram alm e construram a primeira metalente que pode ter o foco ajustado eletricamente, em vez de exigir o movimento mecnico de seus componentes, como nas lentes comuns.
Bosch usou a mesma tcnica anterior, empregando cristais lquidos para ajustar as nanoantenas na superfcie da lente plana.
“Esta combinao funcionou como espervamos e previmos que funcionaria,” disse ela. “Isso resultou em uma lente ultrafina eletricamente ajustvel, capaz de fazer um zoom contnuo e deslocamento total de at 20% da distncia focal.”
Realidade aumentada
A pesquisa foi patrocinada pela Samsung, que planeja desenvolver a tecnologia para uso em culos de realidade aumentada, segundo Bosch.
Um dos desenvolvimentos necessrios ser tornar a metalente operacional em mltiplos comprimentos de onda: Enquanto o prottipo s opera na cor vermelha, as aplicaes prticas exigiro que a tecnologia opere tambm no verde e no azul, fechando o espectro RGB.
Quando isso for alcanado, haver muitas outras aplicaes possveis para as lentes planas, como a substituio de lentes pticas em satlites, espaonaves, drones, culos de viso noturna, endoscpios e em qualquer uso onde economizar espao e peso so prioridades.
Artigo: Electrically Actuated Varifocal Lens Based on Liquid-Crystal-Embedded Dielectric Metasurfaces
Autores: Melissa Bosch, Maxim R. Shcherbakov, Kanghee Won, Hong-Seok Lee, Young Kim, Gennady Shvets
Revista: Nano Letters
Vol.: 21, 9, 3849-3856
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00356
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