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Nuevo Periodico (EUA)

Lente plana mil veces más delgada que un cabello humano ofrece un amplio campo de visión para cámaras de teléfonos inteligentes

Publicado em 24 agosto 2020

El objetivo se puede utilizar para producir imágenes de alta resolución con un amplio campo de visión. Puede servir como lente de cámara en teléfonos inteligentes y se puede usar en otros dispositivos que dependen de sensores (autofoto gran angular de alta resolución obtenido mediante metalentes.

Un lente mil veces más fino que un cabello humano ha sido desarrollado en Brasil por investigadores de la Escuela de Ingeniería de São Carlos de la Universidad de São Paulo (EESC-USP). Puede servir como lente de cámara en teléfonos inteligentes o usarse en otros dispositivos que dependen de sensores.

“En el contexto tecnológico actual, sus aplicaciones son casi ilimitadas”, dijo a Agência FAPESP Emiliano Rezende Martins, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la CESE-USP y último autor de un artículo publicado sobre la invención.

El documento se titula “Sobre metalentes con campo de visión arbitrariamente amplio” y se publica en Fotónica ACS. El estudio fue apoyado por la FAPESP a través de una beca para una pasantía de investigación en el extranjero otorgada a Augusto Martins, candidato a doctorado y autor principal del artículo.

La lente consta de una sola capa nanométrica de silicio en matrices de nanopostes que interactúan con la luz. La estructura se imprime mediante fotolitografía, una técnica conocida que se utiliza para fabricar transistores.

Este tipo de lente se conoce como metalente. Las metalentes se desarrollaron por primera vez hace diez años y logran la resolución más alta que es físicamente posible, utilizando una matriz ultrafina de diminutas guías de ondas llamada metasuperficie que dobla la luz a medida que pasa a través de la lente.

Según Rezende Martins, los metalentes se han enfrentado durante mucho tiempo al problema de que el ángulo de visión es extremadamente pequeño (menos de 1 °). “Una forma de resolver el problema es combinar metalentes, formando estructuras complejas”, dijo.

Sobre la base de la constatación de que en una lente convencional un aumento en el índice de refracción aumenta el campo de visión en proporción a la planitud de la lente, los autores diseñaron un metalente para imitar una lente totalmente plana con un índice de refracción infinito, que no se pudo obtener. con una lente convencional.

“Nuestra lente tiene un campo de visión arbitrario, que idealmente puede alcanzar los 180 ° sin distorsión de la imagen”, dijo Rezende Martins. “Hemos probado su eficacia para un ángulo de 110 °. Con ángulos de visión más amplios, la energía de la luz disminuye debido al efecto de sombra, pero esto puede corregirse mediante el posprocesamiento “.

La combinación de metalentes evita la superresolución, pero la resolución obtenida es suficiente para todas las aplicaciones convencionales. Martins probó los metalentes con una cámara impresa en 3D y obtuvo imágenes de alta resolución con un amplio campo de visión. “Hasta ahora solo hemos logrado fotografiar en verde, pero en los próximos meses actualizaremos la lente para que todos los colores sean factibles”, dijo.

Referencia: “Sobre metalentes con campo de visión arbitrariamente amplio” por Augusto Martins, Kezheng Li, Juntao Li, Haowen Liang, Donato Conteduca, Ben-Hur V. Borges, Thomas F. Krauss y Emiliano R. Martins, 30 de junio de 2020, Fotónica ACS.