Microlentes de cristal líquido capturam imagens 4D

Imagens 4D

Embora a maioria das imagens capturadas por uma lente de câmera ainda seja plana e bidimensional, cada vez mais as tecnologias de imagem 3D estão fornecendo o contexto de profundidade crucial para aplicações médicas e científicas.

Um passo adicional está nas imagens 4D, cuja dimensão adicional refere-se às informações sobre a polarização da luz.

Isso pode abrir ainda mais possibilidades de aplicação, mas os primeiros protótipos dessa tecnologia, como um microscópio 4D, consistem em equipamentos volumosos, caros e complicados.

Agora, pesquisadores da Universidade de Nanjing, na China, desenvolveram microlentes de cristal líquido que podem revelar informações em 4D em uma única tomada fotográfica.

Luz polarizada

A luz polarizada contém ondas que oscilam em um único plano, enquanto a luz não polarizada, como a do Sol, contém ondas que se movem em todas as direções. A luz pode se tornar polarizada ao refletir de objetos, e detectar esse tipo de luz pode revelar informações que não estão disponíveis apenas olhando o objeto – por exemplo, as células cancerígenas podem refletir a luz polarizada de maneira diferente dos tecidos saudáveis.

Ling-Ling Ma e seus colegas queriam desenvolver um microlente portátil, barata e fácil de usar para capturar simultaneamente informações 3D de espaço, mais a polarização, produzindo imagens em 4D.

As microlentes não precisam ser “fabricadas” – elas se automontam graças ao cristal líquido.
[Imagem: Ling-Ling Ma et al – 10.1021/acsnano.9b07104]

Eles conseguiram usando cristais líquidos. Com um processo de automontagem, eles modelaram matrizes de microlentes em círculos concêntricos, criando um novo tipo de lente plana.

As microlentes captam a luz refletida pelo objeto de maneira diferente dependendo da distância do objeto (profundidade) e da direção da luz polarizada, produzindo informações 4D em uma única tomada.

Embora a resolução ainda precise ser aprimorada, a técnica poderá vir a ser usada na captura de imagens médicas, em telecomunicações, telas e monitores, sensoriamento remoto e até mesmo em criptografia, dizem os pesquisadores.

Bibliografia:

Artigo: Self-Assembled Asymmetric Microlenses for Four-Dimensional Visual Imaging
Autores: Ling-Ling Ma, Sai-Bo Wu, Wei Hu, Chao Liu, Peng Chen, Hao Qian, Yandong Wang, Lifeng Chi, Yan-qing Lu
Revista: ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.9b07104

Fonte: Inovação Tecnológica

Cristiane Tavolaro

Sou física, professora e pesquisadora do departamento de física da PUC-SP. Trabalho com Ensino de Física, atuando principalmente em ensino de física moderna, ótica física, acústica e novas tecnologias para o ensino de física. Sou membro fundadora do GoPEF - Grupo de Pesquisa em Ensino de Física da PUC-SP e co-autora do livro paradidático Física Moderna Experimental, editado pela Manole.

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