Una lente mille volte più sottile di un capello umano è stata sviluppata in Brasile dai ricercatori della São Carlos School of Engineering (EESC-USP) dell'Università di San Paolo. Può fungere da obiettivo della fotocamera negli smartphone o essere utilizzato in altri dispositivi che dipendono da sensori.

"Nel contesto tecnologico attuale, le sue applicazioni sono pressoché illimitate, " Emiliano Rezende Martins, un professore nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del CESE-USP e ultimo autore di un articolo pubblicato sull'invenzione, ha detto ad Agência FAPESP.

Il documento è intitolato "On Metalenses with Arbitrarily Wide Field of View" ed è pubblicato in Fotonica ACS . Lo studio è stato sostenuto da FAPESP tramite una borsa di studio per uno stage di ricerca all'estero assegnata ad Augusto Martins, dottorato di ricerca candidato e autore principale del paper.

La lente è costituita da un singolo strato nanometrico di silicio su array di nanopost che interagiscono con la luce. La struttura è stampata mediante fotolitografia, una tecnica ben nota utilizzata per fabbricare transistor.

Questo tipo di lente è noto come metalens. I Metalenses sono stati sviluppati per la prima volta dieci anni fa e raggiungono la massima risoluzione fisicamente realizzabile, utilizzando una serie ultrasottile di minuscole guide d'onda chiamata metasuperficie che piega la luce mentre passa attraverso l'obiettivo.

Secondo Rezende Martins, metalenses hanno da tempo affrontato il problema che l'angolo di campo è estremamente piccolo (inferiore a 1°). "Un modo per risolvere il problema è combinare i metalensi, formare strutture complesse, " Egli ha detto.

Basandosi sulla consapevolezza che in una lente convenzionale un aumento dell'indice di rifrazione aumenta il campo visivo in proporzione alla planarità della lente, gli autori hanno progettato un metalens per imitare una lente totalmente piatta con un indice di rifrazione infinito, che non si poteva ottenere con un obiettivo convenzionale.

"Il nostro obiettivo ha un campo visivo arbitrario, che idealmente può raggiungere i 180° senza distorsione dell'immagine, " Ha detto Rezende Martins. "Abbiamo testato la sua efficacia per un angolo di 110°. Con angoli di visuale più ampi, l'energia luminosa diminuisce per effetto dell'ombra, ma questo può essere corretto con la post-elaborazione."

La combinazione di metalli impedisce la super-risoluzione, ma la risoluzione ottenuta è sufficiente per tutte le applicazioni convenzionali. Martins ha testato i metalli con una fotocamera stampata in 3D e ha ottenuto immagini ad alta risoluzione con un ampio campo visivo. "Finora siamo riusciti a fotografare solo in verde, ma nei prossimi mesi aggiorneremo le lenti in modo che tutti i colori siano realizzabili, " Egli ha detto.