La maggior parte delle immagini catturate da un obiettivo della fotocamera sono piatte e bidimensionali. Sempre più, Le tecnologie di imaging 3D stanno fornendo il contesto cruciale di profondità per le applicazioni scientifiche e mediche. immagini 4-D, che aggiunge informazioni sulla polarizzazione della luce, potrebbe aprire ancora più possibilità, ma di solito l'attrezzatura è ingombrante, costoso e complicato. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS Nano hanno sviluppato microlenti a cristalli liquidi autoassemblanti che possono rivelare informazioni 4-D in un'istantanea.

La luce polarizzata contiene onde che ondeggiano su un unico piano, considerando che la luce non polarizzata, come quello del sole, contiene onde che si muovono in ogni direzione. La luce può essere polarizzata riflettendosi sugli oggetti, e rilevare questo tipo di luce potrebbe rivelare informazioni nascoste. Per esempio, le cellule tumorali possono riflettere la luce polarizzata in modo diverso rispetto ai tessuti sani. Wei Hu, Yan-Qing Lu e colleghi volevano sviluppare un portatile, microlenti economiche e di facile utilizzo per acquisire contemporaneamente informazioni sullo spazio 3D e sulla polarizzazione, producendo così immagini 4-D.

Per realizzare le loro microlenti, i ricercatori hanno utilizzato cristalli liquidi, materiali presenti nella maggior parte dei display elettronici. Con un processo di autoassemblaggio, hanno modellato matrici di microlenti a cristalli liquidi in cerchi concentrici. I ricercatori hanno utilizzato un microscopio ottico polarizzato per fotografare oggetti, come una croce o la lettera "E, " sotto diverse direzioni di luce polarizzata linearmente. Le microlenti nella matrice hanno ripreso l'oggetto in modo diverso, a seconda della loro distanza dall'oggetto (profondità) e della direzione della luce polarizzata, produrre informazioni 4-D. Sebbene la risoluzione debba essere migliorata, la tecnica potrebbe un giorno essere utilizzata in applicazioni come l'imaging medico, comunicazioni, mostra, crittografia delle informazioni e telerilevamento, dicono i ricercatori.