Lente plana ultrafina converte calor em luz visível

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/06/2025

Vis?o de calor

Pesquisadores desenvolveram uma lente plana que ? capaz de transformar a luz infravermelha em luz vis?vel de modo extremamente simples: Reduzindo pela metade o comprimento de onda da luz que carrega as informa??es sobre o calor.

? mais uma novidade marcante em um campo que vem apresentando v?rias novidades, incluindo a expectativa realista de uma lente de contato de vis?o noturna.

As c?meras de vis?o noturna s?o caras e volumosas porque dependem de conjuntos de lentes grandes e pesadas e de sistemas eletr?nicos para processamento das imagens. Por sorte, j? podemos contar com as metalentes, viabilizadas pela tecnologia dos metamateriais e das metassuperf?cies.

S?o lentes planas, que funcionam da mesma forma que as lentes normais, mas cerca de 40 vezes mais finas do que um fio de cabelo humano comum. Isto as torna tamb?m muito leves, j? que n?o precisam ser feitas de vidro.

A m?gica ? feita por antenas de luz, os min?sculos meta-?tomos que formam esse material artificial, cujo comportamento ? ditado n?o por sua composi??o qu?mica, mas por sua estrutura f?sica.

Quando combinadas com materiais especiais, essas nanoestruturas podem ser usadas para explorar outras propriedades incomuns da luz. Um exemplo ? a ?ptica n?o linear, por meio da qual a luz pode ser convertida de uma cor para outra.

Convers?o de infravermelho em luz vis?vel

Ulle Talts e seus colegas do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique, na Su??a, usaram como material para constru??o de sua lente conversora o niobato de l?tio porque, al?m de apresentar propriedades ?pticas exclusivas, este ? um material f?cil de trabalhar.

O processo n?o ? muito diferente do que ocorre em uma caneta laser, na qual a luz infravermelha emitida por um LED atravessa um material cristalino de alta qualidade e gera luz com metade do comprimento de onda - neste caso, luz verde. O niobato de l?tio faz isso, mas us?-lo para construir uma metalente permite tornar tudo muito mais compacto e eficiente.

"A solu??o contendo os precursores dos cristais de niobato de l?tio pode ser estampada ainda em estado l?quido. Funciona de forma semelhante ? prensa de Gutenberg," disse Talts. "Quando o material ? aquecido a 600 ?C, ele adquire propriedades cristalinas que permitem a convers?o da luz, como no caso da caneta laser verde."

Quando a luz infravermelha, com comprimento de onda de 800 nan?metros, atravesse a metalente, ela emerge do outro lado na forma de radia??o vis?vel, com comprimento de onda de 400 nan?metros. Essa m?gica da convers?o de luz s? ? poss?vel gra?as ? estrutura especial da metalente ultrafina e ? sua composi??o, com um material que permite a ocorr?ncia do que ? conhecido como efeito ?ptico n?o linear. Esse efeito n?o se limita a um comprimento de onda de laser preciso, tornando o processo altamente vers?til em uma ampla gama de aplica??es.

Segundo os pesquisadores, esta t?cnica ? adequada para produ??o em massa, j? que um molde inverso pode ser usado m?ltiplas vezes, permitindo a impress?o de quantas metalentes quantas forem necess?rias. Al?m disso, a metalente ? muito mais econ?mica e r?pida de fabricar do que outros dispositivos ?pticos miniaturizados de niobato de l?tio.

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