Microlentes de cristal líquido capturam imagens 4D

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/12/2019

A polarização da luz traz um mundo novo de informações.
[Imagem: ACS Nano]

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

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

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.

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.

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