Nova lente de grafeno muda de foco sozinha e pode revolucionar óculos e câmeras
Por Bruno Bertonzin |
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Pesquisadores da Queen Mary University of London desenvolveram uma nova lente flexível à base de grafeno capaz de alterar o foco eletronicamente, sem depender de motores ou peças móveis. A tecnologia pode abrir caminho para câmeras mais compactas, óculos e dispositivos vestíveis, além de equipamentos médicos menores.
O estudo, liderado pelo professor James Busfield e publicado na revista científica Advanced Functional Materials, apresenta uma lente equipada com eletrodos ultrafinos e transparentes feitos de óxido de grafeno reduzido.
Quando recebe um pequeno campo elétrico, uma membrana flexível altera suavemente o formato da lente. Com isso, sua distância focal muda e permite ajustar a imagem para objetos posicionados em diferentes distâncias.
Grafeno resolve um dos principais problemas dessas lentes
Lentes adaptativas controladas eletricamente não são exatamente uma novidade, mas a construção sempre trouxe uma limitação importante. Os eletrodos usados nesses sistemas normalmente são opacos e, por isso, não podem ficar diretamente na área por onde a luz precisa passar.
A solução costuma ser instalar esses componentes ao redor da lente. Isso aumenta o tamanho e a complexidade do sistema, dois problemas importantes para dispositivos compactos.
Com os eletrodos transparentes de óxido de grafeno reduzido, a equipe conseguiu posicionar esses componentes diretamente sobre o atuador flexível localizado abaixo da lente. O resultado é uma estrutura menor e mais simples, sem bloquear a passagem da luz.
Os pesquisadores também ajustaram a quantidade de grafeno aplicada à membrana para encontrar um equilíbrio entre condutividade elétrica e transparência. O protótipo conseguiu modificar o foco em diferentes distâncias sem exigir mecanismos mecânicos tradicionais.
Tecnologia pode substituir motores e engrenagens
A pesquisa ainda está em estágio experimental, mas os responsáveis pelo projeto enxergam aplicações em câmeras com foco automático, displays vestíveis, dispositivos de realidade virtual e aumentada, instrumentos científicos e equipamentos médicos de imagem.
Segundo Giacomo Sasso, primeiro autor do estudo, a tecnologia pode reduzir o peso, a complexidade e até o custo de sistemas que hoje dependem de mecanismos convencionais para ajustar o foco.
A proposta se aproxima do funcionamento de um olho humano. Em vez de mover diferentes elementos ópticos, o sistema altera fisicamente o formato da lente para ajustar sua distância focal.
Para isso, a tecnologia combina o grafeno com polímeros eletricamente ativos, que funcionam de forma semelhante a músculos artificiais e mudam de formato após receber um sinal elétrico, uma abordagem inovadora para o design óptico, destaca o segundo autor do estudo, Alec Lamoreux.
Ainda será necessário melhorar a transparência dos eletrodos e otimizar seu funcionamento antes que a tecnologia chegue a produtos comerciais. Mesmo assim, o experimento mostra que lentes flexíveis com foco eletrônico podem ser produzidas com materiais relativamente baratos e processos de fabricação simples.