Pesquisadores liderados por Rajesh Menon, da Universidade de Utah, criaram uma lente para telescópios que é achatada e promete capturar cores com precisão. Esta é a primeira lente do tipo já criada e pode abrir o caminho para o desenvolvimento de lentes menores e mais leves, que possam ser enviadas ao espaço com custos menores.
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Os telescópios amadores, por exemplo, usam lentes para permitir a observação de objetos distantes. Já os instrumentos maiores, como os observatórios no topo das montanhas, são do tipo refletor e contêm espelhos curvos em seus interiores.
É aqui que está o problema: quanto mais poderosa for a lente, mais volumosa e pesada ela é. Assim, os cientistas vêm procurando formas de reduzir o peso delas sem deixar de lado a funcionalidade — uma das formas de fazer isso é com as lentes planas, que manipulam a luz de um jeito diferente das côncavas e convexas.
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Pois bem, a chamada “placa da zona de Fresnel” (ou FZP) é uma lente do tipo. Ao invés de terem superfície curva, estas lentes usam fendas concêntricas para focar a luz, sendo mais leves e compactas. No entanto, as imagens obtidas com estas lentes têm cores distorcidas.
Pensando nisso, Menon e seus colegas criaram uma lente achatada que oferece os mesmos recursos das lentes tradicionais sem as distorções das cores. O segredo? Anéis concêntricos microscópicos organizados em padrões determinados pelos pesquisadores.
Ao invés das fendas típicas das FZPs, que são otimizadas para comprimentos de onda específicos, eles criaram uma lente com sulcos com tamanho e separações que permite que os comprimentos de onda difratados se mantenham próximos o suficiente para produzir uma imagem em cores corretas e focadas.
O resultado é uma lente com anéis separados por espaços menores que os comprimentos de onda que eles distorcem. Eles demonstraram o método com uma lente de 100 mm de diâmetro e capturaram imagens do Sol e da Lua. “Depois de otimizarmos o projeto das microestruturas da lente, o processo de produção envolvido envolveu controle de processo bastante rigoroso e estabilidade ambiental”, comentou o autor.
Eles concluíram que a lente funciona para todos os comprimentos de onda da luz visível, exceto o violeta mais profundo, e que também pode ser usada para partes do infravermelho. “Se tiverem sucesso, estas lentes planas podem levar a sistemas de imageamento espacial mais simples e baratos para a astronomia e observação da Terra”, finalizou Menon.
O artigo que descreve o projeto foi publicado na revista Applied Physics Letters.
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