Suas telas vão ver você graças a um novo tipo de píxel

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/07/2026

Logotipo da universidade criado usando os novos píxeis de Fourier - as letras têm aproximadamente 1 milímetro de altura.
[Imagem: Yannik M. Glauser et al. - 10.1038/s41586-026-10681-7]

Píxel que captura e emite luz

Os píxeis estão por todo lado, e não apenas nas telas: Os píxeis das telas são componentes que brilham, mas os componentes que captam luz em uma célula solar ou no sensor de uma câmera digital também são píxeis . O que ocorre é que hoje os píxeis são fabricados em duas versões - para emitir luz ou para coletar luz.

Mas não grave isso muito fundo na sua memória porque Yannik Glauser e colegas do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique, na Suíça, acabam de criar um píxel que faz as duas coisas.

Esses novos componentes podem tanto controlar e direcionar a luz quanto analisá-la - e não apenas a intensidade da luz, mas também sua fase de oscilação e sua polarização, algo que os píxeis das câmeras hoje não conseguem fazer.

Isso é poderoso porque não se trata apenas de emissão de luz para criar uma imagem: A possibilidade de controlar a fase de oscilação da luz permite, por exemplo, criar feixes de luz com um furo no meio - feixes em formato de parafuso e diversas outras formas exóticas de luz estruturada, um estranho mundo novo da luz.

Quando totalmente desenvolvidos, esses píxeis bidirecionais poderão viabilizar, por exemplo, telas com câmeras integradas ou vice-versa, essencialmente aparelhos que combinarão as duas funções em uma única peça. Na verdade, como são mais versáteis, os novos píxeis poderão criar novos tipos de sensores ópticos, capazes de detectar simultaneamente vários componentes da luz, e não apenas sua intensidade.

Os píxeis de Fourier usam ondas de superfície que são dispersas como ondas de luz. Essas ondas de luz interferem umas com as outras, criando padrões e imagens. Por outro lado, o mesmo píxel pode ser usado para analisar a intensidade, a fase e a polarização das ondas de luz incidentes.
[Imagem: Yannik M. Glauser et al. - 10.1038/s41586-026-10681-7]

Píxeis de Fourier

A criação do píxel multimodo foi possível graças a um efeito físico fundamental: A interferência das ondas de luz. Quando a luz é dispersa por uma superfície, as ondas originadas em diferentes pontos da superfície se sobrepõem, e o formato da superfície determina as fases de oscilação com que essas ondas se propagam - se as fases forem iguais, as ondas de luz se reforçam mutuamente, mas se forem opostas, as ondas se cancelam.

Os pesquisadores usaram esse efeito para controlar a luz com precisão através de superfícies esculpidas em formato de onda. Para direcionar a luz, o píxel - ou seja, a área do chip onde o material foi esculpido - primeiro transforma a luz incidente em uma onda de superfície (um plásmon de superfície), que então se propaga ao longo da superfície do chip. Em uma posição diferente dentro do píxel, a onda de superfície é dispersada de volta para fora do material como uma onda de luz.

Isso permite criar imagens e padrões de luz através da interferência das ondas de luz. E uma análise matemática de Fourier permite calcular a aparência dessas imagens e o tipo de padrão de superfície necessário para uma imagem específica. Por isso os pesquisadores batizaram seus píxeis de "píxeis de Fourier".

"Além da intensidade da luz, ou seja, as áreas claras e escuras a partir das quais as imagens são criadas, nossos píxeis de Fourier também podem controlar outras propriedades das ondas de luz, como sua polarização," acrescentou Glauser. A polarização indica a direção em que o campo elétrico da onda de luz oscila. Para gerar luz com uma direção de polarização arbitrária, basta usar ondas de superfície com diferentes polarizações, que se sobrepõem no píxel de Fourier. Assim, a polarização da luz espalhada depende do formato da superfície do píxel.

Como as ondas de superfície podem ser usadas para realizar cálculos matemáticos diretamente no material do píxel, os píxeis poderão reagir a uma imagem capturada e, sem passar por um computador, produzir padrões de luz correspondentes. Antes disso, porém, a equipe precisará estender sua técnica para uma matriz composta por muitos píxeis de Fourier. Essa matriz poderá então ser usada para criar dispositivos de câmera-tela mais complexos que, assim como câmeras ou telas convencionais, operam com uma infinidade de píxeis.

Mais tópicos