La plupart des images capturées par un objectif de caméra sont plates et bidimensionnelles. De plus en plus, Les technologies d'imagerie 3D fournissent le contexte crucial de la profondeur pour les applications scientifiques et médicales. Imagerie 4D, qui ajoute des informations sur la polarisation de la lumière, pourrait ouvrir encore plus de possibilités, mais généralement l'équipement est encombrant, cher et compliqué. Maintenant, chercheurs rapportant dans ACS Nano ont développé des microlentilles à cristaux liquides à auto-assemblage qui peuvent révéler des informations 4-D en un seul instantané.

La lumière polarisée contient des ondes qui ondulent dans un seul plan, alors que la lumière non polarisée, comme celle du soleil, contient des vagues qui se déplacent dans toutes les directions. La lumière peut se polariser en se réfléchissant sur des objets, et la détection de ce type de lumière pourrait révéler des informations cachées. Par exemple, les cellules cancéreuses peuvent refléter la lumière polarisée différemment des tissus sains. Wei Hu, Yan-Qing Lu et ses collègues voulaient développer un portable, microlentille peu coûteuse et facile à utiliser pour acquérir simultanément des informations d'espace et de polarisation 3D, produisant ainsi des images 4-D.

Pour fabriquer leurs microlentilles, les chercheurs ont utilisé des cristaux liquides, matériaux trouvés dans la plupart des affichages électroniques. Avec un processus d'auto-assemblage, ils ont modelé des réseaux de microlentilles à cristaux liquides en cercles concentriques. Les chercheurs ont utilisé un microscope optique polarisé pour imager des objets, comme une croix ou la lettre "E, " sous différentes directions de lumière polarisée linéairement. Les microlentilles de la matrice ont imagé l'objet différemment, en fonction de leur distance de l'objet (profondeur) et de la direction de la lumière polarisée, produire des informations 4-D. Bien que la résolution doive être améliorée, la technique pourrait un jour être utilisée dans des applications telles que l'imagerie médicale, communication, affiche, cryptage des informations et télédétection, disent les chercheurs.