Minicámara polarizada - ELIZA GRINNELL/HARVARD SEAS
MADRID, 5 Jul. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de Harvard han fabricado una cámara portátil que puede polarizar imagen en un solo disparo, con aplicaciones en coches autónomos, química atmosférica, o para detectar objetos camuflados.
Cuando el primer largometraje realizado con el avanzado proceso tricolor de Technicolor se estrenó en 1935, 'The New York Times' declaró que "produjo en el espectador toda la emoción de estar de pie sobre un pico... y vislumbrar un extraño y hermoso y nuevo mundo inesperado". Technicolor cambió para siempre la forma en que las cámaras, y las personas, vieron y experimentaron el mundo que los rodeaba.
La polarización, la dirección en que vibra la luz, es invisible para el ojo humano (pero visible para algunas especies de camarones e insectos). Pero proporciona una gran cantidad de información sobre los objetos con los que interactúa. Las cámaras que ven la luz polarizada se usan actualmente para detectar el estrés del material, mejorar el contraste para la detección de objetos y analizar la calidad de la superficie para detectar abolladuras o rayones.
Sin embargo, al igual que las primeras cámaras en color, las cámaras sensibles a la polarización de la generación actual son voluminosas. Además, a menudo dependen de piezas móviles y son costosos, lo que limita considerablemente el alcance de su aplicación potencial.
Ahora, los investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS) han desarrollado una cámara portátil en miniatura altamente compacta y del tamaño de un pulgar que puede polarizar la imagen en un solo disparo. Publican resultados en la revista Science.
"Esta investigación está cambiando el juego para la creación de imágenes --señala Federico Capasso, Profesor Robert L. Wallace de Física Aplicada y Vinton Hayes Investigador Senior en Ingeniería Eléctrica en SEAS y autor principal del artículo--. La mayoría de las cámaras normalmente solo pueden detectar la intensidad y el color de la luz, pero no pueden ver la polarización. Esta cámara es un nuevo ojo en la realidad, lo que nos permite revelar cómo la luz es reflejada y transmitida por el mundo que nos rodea".
"La polarización es una característica de la luz que se cambia al reflejarse en una superficie --añade en un comunicado Paul Chevalier, becario postdoctoral en SEAS y coautor del estudio--. Sobre la base de ese cambio, la polarización puede ayudarnos en la reconstrucción 3D de un objeto, para estimar su profundidad, textura y forma, y para distinguir los objetos hechos por el hombre de los naturales, incluso si tienen la misma forma y color".
Capasso y su equipo aprovecharon el potencial de las metasuperficies, estructuras a nanoescala que interactúan con la luz en escalas de tamaño de longitud de onda.
Usando una nueva comprensión de cómo la luz polarizada interactúa con los objetos, los investigadores diseñaron una superficie de superficie que utiliza una serie de nanopilares espaciados en sub-longitud para dirigir la luz en función de su polarización. La luz luego forma cuatro imágenes, cada una mostrando un aspecto diferente de la polarización. Tomados en conjunto, brindan una instantánea completa de la polarización en cada píxel.
El dispositivo mide aproximadamente dos centímetros de longitud y no es más complicado que una cámara en un teléfono inteligente. Con una lente y una funda protectora adjuntas, el dispositivo es del tamaño de una pequeña fiambrera. Los investigadores probaron la cámara para mostrar defectos en los objetos de plástico moldeados por inyección, la sacaron para filmar la polarización de los parabrisas de los automóviles e incluso tomaron selfies para demostrar cómo una cámara de polarización puede visualizar los contornos 3D de una cara.
