Une lentille mille fois plus fine qu'un cheveu humain a été mise au point au Brésil par des chercheurs de l'École d'ingénierie de São Carlos (EESC-USP) de l'Université de São Paulo. Il peut servir d'objectif de caméra dans les smartphones ou être utilisé dans d'autres appareils qui dépendent de capteurs.

« Dans le contexte technologique actuel, ses applications sont quasi illimitées, " Emiliano Rezende Martins, professeur au Département de génie électrique et informatique du CESE-USP et dernier auteur d'un article publié sur l'invention, a déclaré Agência FAPESP.

L'article est intitulé "On Metalenses with Arbitrarily Wide Field of View" et est publié dans ACS Photonique . L'étude a été soutenue par la FAPESP via une bourse pour un stage de recherche à l'étranger attribuée à Augusto Martins, doctorat candidat et auteur principal de l'article.

La lentille se compose d'une seule couche nanométrique de silicium sur des réseaux de nanopostes qui interagissent avec la lumière. La structure est imprimée par photolithographie, une technique bien connue utilisée pour fabriquer des transistors.

Ce type de lentille est connu sous le nom de métalens. Les Metalenses ont été développés pour la première fois il y a dix ans et atteignent la résolution la plus élevée possible physiquement, à l'aide d'un réseau ultramince de minuscules guides d'ondes appelé métasurface qui courbe la lumière lorsqu'elle traverse la lentille.

Selon Rezende Martins, metalenses a longtemps fait face au problème que l'angle de vue est extrêmement petit (moins de 1°). "Une façon de résoudre le problème est de combiner des métalenses, former des structures complexes, " il a dit.

Basé sur la prise de conscience que dans une lentille conventionnelle une augmentation de l'indice de réfraction augmente le champ de vision proportionnellement à la planéité de la lentille, les auteurs ont conçu un métalens pour imiter une lentille totalement plate avec un indice de réfraction infini, qui ne pourrait pas être obtenu avec une lentille conventionnelle.

"Notre objectif a un champ de vision arbitraire, qui peut idéalement atteindre 180° sans distorsion d'image, " a déclaré Rezende Martins. " Nous avons testé son efficacité pour un angle de 110°. Avec des angles de vue plus larges, l'énergie lumineuse diminue en raison de l'effet d'ombre, mais cela peut être corrigé par post-traitement."

La combinaison de métalenses empêche la super-résolution, mais la résolution obtenue est suffisante pour toutes les applications classiques. Martins a testé les métaux avec une caméra imprimée en 3D et a obtenu des images haute résolution avec un large champ de vision. "Jusqu'à présent, nous n'avons réussi à photographier qu'en vert, mais dans les mois à venir, nous mettrons à niveau l'objectif afin que toutes les couleurs soient réalisables, " il a dit.