Une équipe de recherche collaborative a réussi à concevoir un double métal capable de basculer entre différents modes d'imagerie à l'aide d'un seul objectif. Les résultats de la recherche ont été présentés dans ACS Nano .
Généralement, lors du processus de photographie d'un objet, deux modes distincts sont utilisés :le mode normal, qui extrait les informations fondamentales; et le mode bord, qui se concentre uniquement sur le contour de l'objet. Ces modes nécessitent traditionnellement des objectifs séparés, chacun avec des foyers différents. Cependant, en réponse à la tendance récente vers la miniaturisation et la conception légère des appareils électroniques, les chercheurs ont travaillé avec diligence sur l'intégration des deux modes dans un seul objectif.
Dans cette étude, l’équipe a abordé le problème en utilisant des lentilles métalliques capables de modifier dynamiquement leur point focal par des moyens électriques. Ces lentilles métalliques, sans se soucier des propriétés de la lumière, sont construites à partir de structures artificielles à l'échelle nanométrique. En affinant les paramètres tels que la taille, la forme et l'orientation de rotation de ces structures, l'équipe a réussi à concevoir un métal d'imagerie bimode capable de passer du mode normal au mode de bord en fonction de la direction de rotation de la polarisation de la lumière.
Cet objectif peut modifier rapidement sa mise au point en ajustant la tension appliquée à la couche de cristaux liquides (LC), permettant un changement de mode rapide en quelques millisecondes seulement (une milliseconde équivaut à un millième de seconde), correspondant à la vitesse de commutation des cristaux liquides.
Dans cette recherche, l'équipe a utilisé du silicium amorphe hydrogéné comme nanostructure, connu pour ses pertes minimes dans la région de la lumière visible, ce qui a permis d'obtenir une efficacité de lentille remarquable à 32,3 %, 31,7 % et 20,4 % pour les longueurs d'onde rouge, verte et bleue respectivement. En intégrant deux modes distincts dans un seul objectif, l'équipe a réussi à acquérir des images haute résolution.
Les travaux ont été dirigés par le professeur Junsuk Rho du Département de génie mécanique et du Département de génie chimique, Trevon Badloe de la Graduate School of Artificial Intelligence, ainsi que Yeseul Kim et Joohoon Kim, Ph.D. candidats du Département de génie mécanique de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) et professeur Inki Kim de l'Institut de biophysique quantique de l'Université Sungkyunkwan
Le professeur Junsuk Rho a expliqué :« Nous pouvons désormais capturer rapidement des images haute résolution dans des applications telles que la bio-imagerie, englobant les réactions cellulaires et le dépistage de médicaments. » En outre, il a exprimé son optimisme en déclarant :"J'espère que cette innovation trouvera une utilité dans divers domaines, notamment les smartphones, les appareils de réalité virtuelle (VR) et de réalité augmentée (AR), ainsi que les systèmes LiDAR fixes."
Plus d'informations : Trevon Badloe et al, Imagerie à champ clair et à bords améliorés utilisant un Metalens bimode électriquement accordable, ACS Nano (2023). DOI :10.1021/acsnano.3c02471
Informations sur le journal : ACS Nano
Fourni par l'Université des sciences et technologies de Pohang
