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Lenti sottilissime potrebbero restringere le fotocamere e i display olografici
Un nuovo materiale nanostrutturato consente di sostituire lenti ingombranti e altri dispositivi ottici con un sottile foglio di materiale come il silicio.
L'anticipo, descritto nel diario Scienza , potrebbe consentire di ridurre alcuni obiettivi della fotocamera di qualità professionale allo spessore di una carta di credito. Potrebbe anche consentire occhiali 3-D olografici a colori più leggeri e compatti, del tipo sviluppato da Microsoft e dalla società acquisita da Google Salto magico (vedi Magic Leap e La nuova idea di Microsoft: un visore olografico per riscrivere la realtà).
Il lavoro è stato ispirato un anno fa quando Google ha avvicinato Federico Capasso, professore di fisica applicata ad Harvard, con una sfida. Di recente aveva dimostrato di poter costruire pellicole sottili e nanostrutturate in grado di manipolare la luce. I film funzionavano bene con un solo colore e Google voleva sapere se poteva far funzionare la tecnologia con luce rossa, verde e blu, i colori necessari per produrre display a colori.
Google afferma che il lavoro sarebbe particolarmente importante per il lavoro relativo a Google Glass, ma non ha specificato come (Google ha smesso di vendere il suo dispositivo Glass mentre lavora per migliorarlo, vedi Google Glass Is Dead; Lunga vita agli occhiali intelligenti).
Capasso ha un accordo con Google per non parlare dei dettagli delle possibili applicazioni, ma afferma che i suoi materiali sono utili per l'imaging olografico 3-D e la realtà aumentata, in cui le immagini generate al computer sembrano sovrapposte al mondo reale. La possibilità di manipolare più colori potrebbe aiutare Google a realizzare una versione indossabile a colori della tecnologia Magic Leap: la versione compatta mostrata finora mostra solo un'immagine verde.
Un problema con la maggior parte dei materiali ottici è che piegano la luce di diverse lunghezze d'onda ad angoli diversi, il motivo per cui i prismi creano arcobaleni. Ciò rende difficile produrre immagini nitide in una fotocamera, ad esempio, poiché non tutte le lunghezze d'onda della luce vengono focalizzate sullo stesso punto. È possibile correggere il problema, ma ciò comporta l'aggiunta di obiettivi extra, motivo per cui gli obiettivi di fascia alta utilizzati dai professionisti sono così ingombranti.
Capasso e i suoi colleghi hanno trovato il modo di piegare tutte le lunghezze d'onda con lo stesso angolo. È noto da tempo che puoi produrre motivi ultrafini su una lastra di metallo, o qualche altro materiale, che dividerà la luce in diversi colori come fa un prisma. Capasso ha scoperto che la variazione di tale modello su scala nanometrica in modo preciso fa sì che la luce di tre diverse lunghezze d'onda si pieghi allo stesso angolo. Il suo dispositivo sperimentale manipola le lunghezze d'onda dell'infrarosso, ma i principi potrebbero essere adottati anche per le lunghezze d'onda visibili, in modo che la luce che entra nel sottile foglio di materiale possa rimanere bianca invece di essere suddivisa in un arcobaleno. Eppure la luce esce con un'angolazione diversa da quella con cui è entrata. Il risultato finale è la capacità di manipolare la luce utilizzando materiali molto sottili.