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Jueves, 21 mayo 2015
Ingeniería

Uso de cristales líquidos para fabricar lentes compuestas que funcionan como los ojos de insectos

Los ojos compuestos que encontramos en los insectos y en algunas criaturas marinas son maravillas de la evolución. Ahí, miles de lentes trabajan juntas para proporcionar información sofisticada sin necesidad de un cerebro sofisticado. Los intentos humanos anteriores de crear réplicas artificiales de estas estructuras han podido solo aproximarse muy modestamente a estas estructuras ensambladas de forma natural, y ello además ha exigido técnicas de fabricación meticulosas.

 

Ahora, el equipo de Francesca Serra de la Universidad de Pensilvania en la ciudad estadounidense de Filadelfia, ha mostrado cómo se pueden emplear ciertos cristales líquidos para crear lentes compuestas similares a las que se encuentran en la naturaleza. Aprovechando la geometría en la que estos cristales líquidos tienden a configurarse por sí solos, los investigadores pueden dar forma a lentes compuestas con tamaños controlables.

 

Estas lentes producen grupos de imágenes con diferentes longitudes focales, una propiedad que podría utilizarse para la toma de imágenes tridimensionales. También son sensibles a la polarización de la luz, una de las cualidades de las cuales se piensa que ayudan a las abejas y otros insectos a orientarse durante sus vuelos.

 

Si la lente compuesta funcionase como una única lente de tipo convencional, solo podría ofrecer una sola imagen con el enfoque adecuado. Pero dado que trabaja como un conjunto de microlentes separadas, en los experimentos para visualizar una letra “P” de muestra, los científicos vieron múltiples letras “P”, una en cada una de las lentes.

 

[Img #27840]

 

Debido a las características de la lente compuesta, las distancias focales para cada anillo de microlentes son diferentes. A medida que los investigadores elevaron el objetivo del microscopio, las imágenes de las letras “P” se fueron enfocando de forma secuencial. Que se enfoquen en diferentes planos es lo que permite la reconstrucción de imágenes en 3D. Podemos usar esa información para ver lo lejos que está el objeto que estamos viendo.

 

Un segundo experimento mostró asimismo este efecto de paralaje. Reemplazando la P con dos imágenes de prueba, una cruz con un cuadrado suspendido varios centímetros por encima, los investigadores mostraron que la cruz tenía diferentes puntos de intersección con el cuadrado en diferentes lentes. Este fenómeno permitiría la reconstrucción de la relación espacial entre el cuadrado y la cruz.

 

Un tercer experimento mostró que las lentes del equipo eran sensibles a la polarización de la luz, un rasgo que no había sido demostrado antes en lentes de cristal líquido.

 

Información adicional

 

 

 

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