Lentes de cámara ultradelgadas, ¿rompiendo todos los récords?

En el futuro, las lentes de cámara podrían ser miles de veces más delgadas que las actuales y significativamente menos caras de fabricar. La clave para conseguir estas lentes de cámara ultradelgadas podría estar en lo que se conoce como metasuperficies. Una investigación al respecto ha cosechado resultados muy prometedores.

El equipo de Daniel Andrén y Ruggero Verre, ambos de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia, ha presentado una nueva tecnología con la que será posible obtener lentes de cámara ultradelgadas, basadas en una metasuperficie, una superficie artificial con propiedades únicas que derivan de la geometría de las piezas individuales que la conforman y su disposición. La metasuperficie desarrollada por el equipo de Andrén y Verre se compone de una multitud de nanopartículas que interactúan y que juntas pueden controlar la luz del modo deseado.

Las metasuperficies pueden utilizarse para componentes ópticos en electrónica portátil, sensores, cámaras o satélites de observación. La nueva tecnología para fabricar lentes de cámara ultradelgadas se basa en un plástico que ya se utiliza hoy en día para crear otras microestructuras.

"Ponemos una fina capa de este plástico en una placa de vidrio y, utilizando una técnica bien establecida llamada litografía de haz de electrones, podemos dibujar patrones detallados en la película plástica, que después del desarrollo formarán la metasuperficie", explica Andrén. De ese modo se obtienen lentes de cámara ultradelgadas, que pueden enfocar la luz tan bien como lo hace una lente de cámara normal, pero que son miles de veces más delgadas, y también pueden ser flexibles.

Daniel Andrén. (Foto: Carolina Harvonen / Chalmers University of Technology)

En los últimos diez años, ha habido una revolución en la óptica. Hoy, nuestros teléfonos móviles tienen cámaras comparables en prestaciones a las mejores cámaras de diseño tradicional del mercado de no hace muchos años. Las nuevas tecnologías que lo han permitido se han desarrollado con gran rapidez en los últimos años, debido principalmente a componentes de circuitos más pequeños y eficaces.

Sin embargo, las lentes de las cámaras no han cambiado tanto. La mayoría de las lentes actuales se basan en los mismos principios físicos, e incluyen las mismas limitaciones básicas, de los primeros prototipos inventados en el siglo XVI. Sin embargo, en la última década, los investigadores han comenzado a trabajar con materiales artificiales, en especial metasuperficies, que podrían reemplazar a las lentes convencionales. Gracias a las metasuperficies, las lentes de cámara ultradelgadas probablemente batirán todos los récords en un futuro cercano.

En la actualidad, varios obstáculos se interponen en el camino hacia la fabricación a gran escala de las metasuperficies. Se requiere equipamiento avanzado para fabricarlas, y el proceso también requiere mucho tiempo. Pero usando el nuevo método de los investigadores de la Universidad Chalmers, el ritmo de producción puede aumentar de manera espectacular en comparación con el de las técnicas actuales de vanguardia. La nueva tecnología utiliza productos químicos inofensivos, así como máquinas que ya son comunes en los laboratorios de nanofabricación de hoy en día. Teniendo en cuenta todo esto, parece obvio que la revolución de las metasuperficies para lentes de cámara ya cuenta con todos los ingredientes necesarios para llegar a buen puerto. (Fuente: NCYT Amazings)