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– No futuro, as lentes das câmeras poderão ser milhares de vezes mais finas e consumir menos recursos em termos de fabricação. Pesquisadores da Chalmers agora apresentam uma nova tecnologia para tornar os materiais artificiais conhecidos como ‘metassuperfícies’, que consistem em uma infinidade de nanopartículas interagentes que juntas podem controlar a luz. Eles poderiam ter grande utilidade na tecnologia óptica de amanhã.
Cortesia da Universidade Chalmers por Mia Halleröd Palmgren e Joshua Worth: O Metasurfaces pode ser usado para componentes ópticos em eletrônicos portáteis, sensores, câmeras ou satélites espaciais. A nova tecnologia dos pesquisadores da Chalmers para fabricar superfícies planas é baseada em um plástico que já é usado hoje para criar outras microestruturas. “Colocamos uma fina camada desse plástico em uma placa de vidro e, usando uma técnica bem estabelecida chamada litografia por feixe de elétrons, podemos desenhar padrões detalhados no filme plástico, que após o desenvolvimento constituirá a meta-superfície. O dispositivo resultante pode focalizar a luz da mesma forma que as lentes de câmera normais, mas é milhares de vezes mais fino – e também pode ser flexível ”, diz Daniel Andrén, estudante de doutorado do Departamento de Física de Chalmers e primeiro autor do artigo científico recentemente. publicado na revista ACS Photonics.
Nos últimos dez anos, houve uma revolução na óptica. Os telefones nos nossos bolsos têm câmeras comparáveis a uma obra-prima tecnológica DSLR com milhões de pixels de resolução. Eles processam a luz com pequenos chips e software avançados de computador, e a imagem é recriada com a ajuda de pequenos LEDs coloridos. Essas tecnologias se desenvolveram extremamente rapidamente nos últimos anos, devido principalmente a componentes de circuito menores e mais eficazes.
No entanto, as próprias lentes da câmera não mudaram tanto. A maioria das lentes de hoje é baseada nos mesmos princípios físicos e inclui as mesmas limitações básicas, como os primeiros protótipos inventados no século XVI. Na última década, no entanto, os pesquisadores começaram a trabalhar com materiais artificiais – meta-superfícies – que poderiam substituir as lentes atuais.
Atualmente, alguns problemas impedem a fabricação em grande escala de metassuperfícies. É necessário equipamento avançado para fabricá-los, e o processo também consome muito tempo. Mas, usando o novo método dos pesquisadores de Chalmers, a taxa de produção pode ser aumentada várias vezes em comparação com as técnicas de ponta atuais. A nova tecnologia utiliza produtos químicos inofensivos, bem como máquinas que já são comuns hoje em dia nos laboratórios de nano-fabricação, o que significa que mais pesquisadores agora podem começar a estudar as metassuperfícies.
“Nosso método pode ser um passo em direção à produção em grande escala de metassuperfícies. Esse é o objetivo para o qual já estamos trabalhando hoje. Metasurfaces pode nos ajudar a criar efeitos diferentes e oferecer várias possibilidades tecnológicas. O melhor ainda está por vir ”, diz Ruggero Verre, pesquisador do Departamento de Física de Chalmers e co-autor do artigo científico. câmera
A fabricação das metassuperfícies:
- O plástico é aplicado a uma placa de vidro por meio de revestimento rotativo.
- Usando litografia por feixe de elétrons, o padrão desejado é desenhado no plástico. A metassuperfície consistente de pilares de orientação diferente é então descoberta com um produto químico revelador.
- Metalenses de escala macroscópica podem ser feitos com a técnica.
- As meta-superfícies também podem ser feitas como elementos flexíveis.
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