Nuevas 'metalentes' cambian el enfoque sin inclinarse ni moverse

Redacción | 23/02/2021

Un nuevo metalens fabricado por el MIT cambia el enfoque sin inclinarse, desplazarse o moverse de otra manera. El diseño puede permitir lentes de zoom en miniatura para drones, teléfonos celulares o gafas de visión nocturna. - MIT

Ingenieros del MIT han fabricado 'metalentes' sintonizables que pueden enfocar objetos a múltiples profundidades, sin cambios en su posición física o forma.

El vidrio pulido ha estado en el centro de los sistemas de imágenes durante siglos. Su curvatura precisa permite que las lentes enfoquen la luz y produzcan imágenes nítidas, ya sea que el objeto a la vista sea una sola célula, la página de un libro o una galaxia lejana.


Cambiar el enfoque para ver claramente en todas estas escalas generalmente requiere mover físicamente una lente, inclinándola, deslizándola o moviéndola de otro modo, generalmente con la ayuda de piezas mecánicas que se suman a la mayor parte de los microscopios y telescopios.

Pero la nueva metalente del Massachusetts Institute of Technology (MIT) no está hecha de vidrio sólido, sino de un material transparente de "cambio de fase" que, después del calentamiento, puede reorganizar su estructura atómica y, por lo tanto, cambiar la forma en que el material interactúa con la luz.

Los investigadores grabaron la superficie del material con estructuras diminutas y con patrones precisos que funcionan juntas como una "metasuperficie" para refractar o reflejar la luz de formas únicas. A medida que cambia la propiedad del material, la función óptica de la metasuperficie varía en consecuencia. En este caso, cuando el material está a temperatura ambiente, la metasuperficie enfoca la luz para generar una imagen nítida de un objeto a cierta distancia. Después de que el material se calienta, su estructura atómica cambia y, en respuesta, la metasuperficie redirige la luz para enfocarse en un objeto más distante.

De esta manera, las nuevas "metalentes" activas pueden ajustar su enfoque sin necesidad de elementos mecánicos voluminosos. El novedoso diseño, que actualmente toma imágenes dentro de la banda infrarroja, puede permitir dispositivos ópticos más ágiles, como visores térmicos en miniatura para drones, cámaras térmicas ultracompactas para teléfonos móviles y gafas de visión nocturna de perfil bajo.

"Nuestro resultado muestra que nuestra lente sintonizable ultradelgada, sin partes móviles, puede lograr imágenes sin aberraciones de objetos superpuestos colocados a diferentes profundidades, compitiendo con los sistemas ópticos tradicionales y voluminosos", dice en un comunicado Tian Gu, científico investigador del Laboratorio de Investigación de Materiales del MIT, autor del estudio, que se publica en Nature Communications.

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