Uma equipa de investigadores criou uma nova tecnologia para fornecer óculos de realidade virtual que não parecem “olhos de inseto”.
Num novo artigo publicado na Science Advances, os especialistas descrevem a impressão de ótica de forma livre com um elemento ótico nanofotónico denominado “meta superfície”.
Segundo o estudo, a meta superfície é como uma floresta de minúsculas estruturas prateadas em nano escala num fino filme metálico que se adapta à forma livre da ótica – realizando um novo componente ótico que os investigadores chamam de metaforma.
A metaforma é capaz de desafiar as leis convencionais de reflexão, reunindo os raios de luz visíveis que entram numa ocular AR / VR de todas as direções e redirecionando-os diretamente para o olho humano.
A ótica de forma livre é uma tecnologia emergente que usa lentes e espelhos com superfícies que não possuem um eixo de simetria dentro ou fora do diâmetro ótico para criar dispositivos óticos que são mais leves, compactos e eficazes do que nunca.
As aplicações incluem imagens e visualização 3D, realidade virtual e aumentada, sistemas óticos militares e infravermelhos, iluminação auto-motiva e LED eficiente, pesquisa de energia, fabricação e inspeção de semicondutores.
Nick Vamivakas, professor de ótica e física quântica na Universidade de Rochester, compara as novas estruturas em nano escala a antenas de rádio de pequena escala.
“Quando acionamos o dispositivo e o iluminamos com o comprimento de onda certo, todas essas antenas começam a oscilar, irradiando uma nova luz que fornece a imagem que queremos”, refere Vamivakas.
O objetivo é direcionar a luz visível que entra nos óculos AR / VR para o olho. O novo dispositivo usa um combinador ótico de espaço livre para ajudar a fazer isso mesmo.
No entanto, quando o combinador faz parte de uma ótica de forma livre que se curva ao redor da cabeça para se adaptar ao formato de uns óculos, nem toda a luz é direcionada para o olho. A ótica de forma livre sozinha não pode resolver este desafio específico.
Assim, os investigadores tiveram que aproveitar uma meta superfície para construir um novo componente ótico.
Outro obstáculo foi a transição “da macro escala para a nano escala”, descreve o estudo.
Para a produção, os investigadores usaram uma máquina de litografia de feixe de eletrões. Para escrever as meta superfícies numa ótica de forma livre curva, criaram um mapa 3D da superfície de forma livre usando um sistema de medição de sonda a laser.
O mapa 3D foi então programado na máquina JEOL para especificar em que altura cada uma das nano estruturas precisava de ser fabricada, escreve o Futurity.
