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Materiais Avançados

Globo formado por teia de fibras ópticas consegue enxergar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/07/2006

Globo formado por teia de fibras ópticas consegue enxergar

Do olho humano ao telescópio espacial Hubble, a criação de imagens depende de lentes. O cristalino focaliza a luz que entra no olho, fazendo-a chegar ao nosso biosensor óptico, a retina. Nos telescópios, assim como nos microscópios e nas câmeras digitais, são as lentes - de vidro, de cristais, de fluorita etc. - que fazem com que a luz chegue até os sensores eletrônicos.

Mas as lentes, filtros e detectores, embora gerem imagens excepcionais, são delicados, grandes e, dependendo das aplicações, muito pesados.

Agora, cientistas do MIT, Estados Unidos, apresentaram uma forma de aquisição de imagens radicalmente diferente dos sistemas ópticos baseados em lentes. Trata-se de uma esfera feita com fibras capazes de detectar a luz.

O "globo óptico" é capaz de medir sozinho - sem lentes ou qualquer outro aparato - a direção, a intensidade e a fase da luz - uma propriedade utilizada para descrever a onda luminosa. Ao contrário das tradicionais lentes, as teias de fibra que formam o globo são leves e flexíveis.

Mas o grande avanço desse novo paradigma de detecção de luz é que o globo consegue "sentir" todo o volume espacial ao seu redor. "Quando você está olhando para alguma coisa com seus olhos, há uma direção particular na qual você está olhando," explica o cientista Yoel Fink, um dos criadores do globo.

"O campo de visão é definido ao redor daquela direção. Dependendo da lente, você pode ser capaz de captar um certo campo de visão ao redor daquela direção, mas isso é tudo. Até agora, os sistemas ópticos estavam limitados por uma direção, ou eixo óptico," diz Fink.

Já o globo óptico não tem essa limitação direcional, significando que ele também consegue detectar de onde vem a luz. Como a luz entra na esfera transparente de um lado e sai do outro, é possível reconstruir-se uma referência direcional até a sua fonte.

As fibras de que é feito o globo são formadas por um núcleo de vidro fotocondutor, circundado por eletrodos metálicos em toda a sua extensão. O conjunto é recoberto por um polímero transparente.

Embora uma única fibra não seja capaz de detectar a localização exata de um feixe de luz, a disposição em meridianos e paralelos do globo cria interseções entre as diversas fibras que permitem essa medição com precisão.

Mas o detector de imagens não precisa ser um globo, embora essa forma seja a que oferece mais vantagens. Se a teia de fibras for colada sobre um tecido, por exemplo, o mesmo programa de computador que analisa os dados do globo conseguirá reconstruir as imagens que incidem sobre a roupa que receber a teia óptica.

Ainda é muito cedo para dizer se o novo sensor óptico irá um dia substituir os sensores eletrônicos ou mesmo a visão humana. Os cientistas querem agora aprimorar o seu globo óptico diminuindo o diâmetro das fibras e aumentando a densidade da teia, para que as imagens possam ser reconstruídas com maior resolução.

Bibliografia:

Artigo: Large-scale optical-field measurements with geometric fibre constructs
Autores: Ayman F. Abouraddy, Ofer Shapira, Mehmet Bayindir, Jerimy Arnold, Fabien Sorin, Dursen S. Hinczewski, John D. Joannopoulos, Yoel Fink, Ayman F. Abouraddy, Ofer Shapira, Mehmet Bayindir, Jerimy Arnold, Fabien Sorin, Dursen S. Hinczewski, John D. Joannopoulos, Yoel Fink
Revista: Nature Materials
Data: July 2006
Vol.: 5, 532-536
DOI: 10.1038/nmat1674
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