El rendimiento de la cámara en dispositivos móviles ha demostrado ser una de las características a las que apunta la mayoría de los usuarios finales. La importancia de la mejora de la calidad de la imagen óptica, y la tendencia a tener teléfonos inteligentes cada vez más delgados ha llevado a los fabricantes a aumentar la cantidad de cámaras para proporcionar a los teléfonos un mejor zoom, Fotografía de alta calidad con poca luz, y ajustes de retrato, para nombrar unos pocos. Pero agregar lentes adicionales a una configuración óptica miniaturizada y enfocar la luz de conducción con un dispositivo electrónico no es tan fácil como parece. particularmente a pequeña escala o en espacios reducidos.

La integración de una lente de zoom dinámico ajustable en un teléfono celular de un milímetro de espesor, en un microscopio miniaturizado, o en el extremo remoto de un endoscopio médico requiere lentes complejas que puedan manejar todo el espectro óptico y remodelar eléctricamente en milisegundos. Hasta ahora, una clase de materiales blandos conocidos como moduladores de luz espacial de cristal líquido han sido la herramienta elegida para dar forma a la luz de alta resolución, pero su implementación ha demostrado tener límites en términos de rendimiento, Volumen y costo.

En un estudio publicado recientemente en Fotónica de la naturaleza , fruto de una estrecha colaboración entre Pascal Berto, Chang Liu y Gilles Tessier del Institut de la Vision; y Laurent Philippet, Johann Osmond, Adeel Afridi, Marc Montagut, y Bernat Molero, dirigido por el Prof. ICREA en ICFO Romain Quidant, los investigadores demuestran una técnica ajustable para manipular la luz sin ningún movimiento mecánico. En este enfoque, Smartlens acuñado una corriente pasa a través de una resistencia de escala micrométrica bien optimizada, y el calentamiento cambia localmente las propiedades ópticas de la placa de polímero transparente que sostiene la resistencia.

De la misma manera que un espejismo dobla la luz que pasa a través del aire caliente para crear ilusiones de lagos distantes, esta región caliente a microescala es capaz de desviar la luz. En milisegundos, una simple losa de polímero se puede convertir en una lente y la espalda:pequeña, Las lentes inteligentes a escala micrométrica se calientan y enfrían rápidamente y con un consumo mínimo de energía. Incluso se pueden fabricar en matrices, y los autores muestran que varios objetos ubicados a distancias muy diferentes pueden enfocarse dentro de una misma imagen activando los Smartlenses ubicados frente a cada uno de ellos, incluso si la escena está en colores.

Al modelar la difusión del calor y la propagación de la luz y utilizar algoritmos inspirados en las leyes de la selección natural, los autores demuestran que pueden ir mucho más allá de las lentes simples:una resistencia diseñada adecuadamente puede dar forma a la luz con un nivel muy alto de control y lograr una amplia amplitud. variedad de funciones ópticas. Por ejemplo, si la resistencia correcta está impresa en él, una pieza de polímero podría activarse o desactivarse a voluntad para generar una "forma libre" determinada y corregir defectos específicos en nuestra vista, o las aberraciones de un instrumento óptico.

Como señala el profesor Romain Quidant, "notablemente, la tecnología Smartlens es rentable y escalable, y ha demostrado tener el potencial de aplicarse a sistemas tecnológicos de alta gama, así como a dispositivos de imágenes simples orientados al usuario final ". Los resultados de este estudio abren una nueva ventana para el desarrollo de dispositivos sintonizables dinámicamente de bajo costo que podrían tienen un gran impacto en los sistemas ópticos existentes en la actualidad.