Olho eletrônico combina lente plana com músculo artificial
Olho eletrônico
Inspirando-se no olho humano, uma equipe multidisciplinar da Universidade de Harvard, nos EUA, combinou uma lente plana com um músculo artificial.
Embora seja um dispositivo básico e ainda rudimentar em comparação com o olho humano, o protótipo é uma demonstração de conceito de um olho artificial controlado eletronicamente.
“Esta pesquisa combina avanços na tecnologia dos músculos artificiais com a tecnologia de metalentes para criar uma metalente ajustável que pode mudar seu foco em tempo real, assim como o olho humano,” disse o pesquisador Alan She.
“Fomos um passo além rumo ao desenvolvimento da capacidade de corrigir dinamicamente aberrações como o astigmatismo e o deslocamento da imagem, que o olho humano não consegue fazer naturalmente,” acrescentou.
Metalente com músculo artificial
As metalentes são superfícies planas dotadas de nanoestruturas projetadas com precisão para focar a luz de uma determinada maneira – elas são construídas com a mesma tecnologia dos metamateriais e das metassuperfícies.
Enquanto as metalentes feitas até agora eram minúsculas, a equipe já consegue fabricar protótipos até na faixa dos centímetros. Para isso, eles tiveram que desenvolver um algoritmo que comprime a quantidade de dados envolvidos no projeto das nanoestruturas que manipulam a luz.
“Como as nanoestruturas são minúsculas, a densidade de informações em cada lente é incrivelmente alta,” explicou She. “Se você passar de uma lente de 100 micrômetros para uma lente na faixa dos centímetros, você aumenta a informação necessária para descrever a lente por 10.000. Sempre que tentamos aumentar a lente, só o arquivo do projeto salta para a casa dos gigabytes ou mesmo terabytes.”
No olho humano, a lente – o cristalino – é circundada pelo músculo ciliar, que estica ou comprime a lente, alterando seu formato para ajustar sua distância focal. No dispositivo robótico, esse músculo foi substituído por um elastômero dielétrico transparente que tem como propriedade óptica a capacidade de fazer com que a luz viaje com baixo nível de perda, para não interferir com a imagem.
O músculo artificial de elastômero é controlado eletricamente. À medida que ele se estende, os nanopilares se deslocam na superfície da metalente, alterando a forma como a lente inteira foca a luz. A metalente pode ser ajustada controlando tanto a posição dos pilares em relação aos vizinhos quanto o deslocamento total das nanoestruturas.
Os testes mostraram que esse olho artificial primitivo consegue simultaneamente focar a luz, controlar aberrações causadas por astigmatismos, bem como executar deslocamentos da imagem.
Embora seja um conceito promissor para óculos e lentes de contato inteligentes no futuro, essa tecnologia deverá encontrar aplicações mais prontamente em aparelhos eletrônicos, como câmeras, e em microscópios e telescópios.
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Fonte: Inovação Tecnológica
