Samsung ‘trapaceia a física’ ao desenvolver lentes ultrafinas para câmeras de smartphones

A Samsung anunciou o desenvolvimento de uma nova classe de lentes metálicas para sistemas ópticos ultrafinos em colaboração com a Universidade POSTECH. A empresa não gosta das lentes atuais que se projetam dos corpos lisos dos smartphones. O novo desenvolvimento ajudará a reduzir a óptica da câmera e torná-la quase imperceptível nos smartphones.

Fonte da imagem: Samsung

Engenheiros e cientistas da Samsung da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH) descreveram os novos metalenses em detalhes em um artigo publicado na revista Nature Communications. Os pesquisadores desenvolveram, criaram e testaram um metalense para uso infravermelho em câmeras de rastreamento ocular. Essas câmeras permitem controlar aplicativos apenas com o movimento dos olhos e também fornecem controle em dispositivos de realidade aumentada. Metalenses para uso óptico serão criados posteriormente com base na experiência adquirida.

Em geral, metalenses são estruturas de elementos com tamanho comparável ao comprimento de onda. Elas não são como lentes de vidro comuns, que podem ser muito convexas para maior ampliação. Como os elementos metalenses podem ser posicionados em uma orientação diferente das lentes de vidro, em particular na vertical, isso permite uma redução significativa na espessura do sistema óptico.

Normalmente, para refratar (focar) a luz com eficácia, os elementos metalens precisam criar um atraso de fase da luz de um comprimento de onda. Pesquisadores coreanos foram além e criaram o primeiro metalens do mundo que focaliza a luz com elementos de 2/3 de um comprimento de onda. Isso significa que a altura do metalens é reduzida em cerca de 30%, tornando a câmera que o utiliza ainda mais fina. Isso também simplifica a produção, pois reduz a taxa de defeitos.

Outro aspecto do desenvolvimento também está relacionado ao nível de defeitos. Se a altura dos elementos metalenses for igual a um comprimento de onda da luz, cada nanoelemento será obtido com uma proporção de 1:10. Os fios já finos dos elementos refrativos são extremamente frágeis durante a produção. O novo desenvolvimento permite fios mais curtos, o que altera a proporção de cada um deles para 1:5. Como resultado, as nanoestruturas se tornam mais resistentes e menos suscetíveis à formação de cascas durante a produção em massa.

«”Metalenses têm sido difíceis de comercializar devido à complexidade de fabricação e à baixa estabilidade mecânica. Para resolver esse problema, unimos forças com especialistas em design, simulação, fabricação e verificação para desenvolver um novo método para projetar nanoestruturas”, explicou a Samsung sobre a essência e os objetivos do desenvolvimento.

Com o uso da metalens, a equipe conseguiu reduzir a espessura da câmera em 20% em comparação com câmeras convencionais com lentes refrativas, de 2,0 mm para 1,6 mm, resultando em redução de peso e volume. O sistema também proporciona rastreamento preciso do olhar e reconhecimento da íris em um amplo campo de visão de 120 graus. Além disso, a eficiência da função de transferência de modulação (MTF), uma característica importante da lente para a obtenção de uma imagem nítida, aumentou de 50% para 72%.

Resta aguardar a implementação desse desenvolvimento e, conhecendo a Samsung, ele não será adiado.