Imágenes 4D con microlentes de cristal líquido
La mayoría de las imágenes capturadas por el objetivo de una cámara son planas y bidimensionales. Cada vez más, las tecnologías de imagenología 3D están proporcionando el contexto crucial de profundidad para las aplicaciones científicas y médicas. Las imágenes 4D, que añaden información sobre la polarización de la luz, podrían abrir aún más posibilidades, pero por lo general el equipo es voluminoso, caro y complicado. Ahora, los investigadores que informan en ACS Nano han desarrollado microlentes de cristal líquido autoensamblables que pueden revelar información 4D en una instantánea.
Una matriz concéntrica de microlentes de cristal líquido proporciona información 4D sobre los objetos. Barra de escala, 20 μm
Adapted from ACS Nano 2019, DOI: 10.1021/acsnano.9b07104
La luz polarizada contiene ondas que ondulan en un solo plano, mientras que la luz no polarizada, como la del sol, contiene ondas que se mueven en todas direcciones. La luz puede polarizarse al reflejarse en los objetos, y la detección de este tipo de luz podría revelar información oculta. Por ejemplo, las células cancerosas pueden reflejar la luz polarizada de manera diferente que los tejidos sanos. Wei Hu, Yan-Qing Lu y sus colegas querían desarrollar un microlente portátil, barato y fácil de usar para adquirir simultáneamente espacio 3D e información de polarización, produciendo así imágenes 4D.
Para fabricar sus microlentes, los investigadores utilizaron cristales líquidos, materiales que se encuentran en la mayoría de las pantallas electrónicas. Con un proceso de auto-ensamblado, modelaron arreglos de microlentes de cristal líquido en círculos concéntricos. Los investigadores usaron un microscopio óptico polarizado para visualizar objetos, como una cruz o la letra "E", bajo diferentes direcciones de luz linealmente polarizada. Las microlentes en el arreglo visualizaban el objeto de forma diferente, dependiendo de su distancia del objeto (profundidad) y de la dirección de la luz polarizada, produciendo información en 4D. Aunque la resolución necesita ser mejorada, la técnica podría algún día ser usada en aplicaciones tales como imagenología médica, comunicaciones, pantallas, encriptación de información y teledetección, dicen los investigadores.
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