A tecnologia inovadora de lentes LC reduz a neblina e permite imagens de alta qualidade

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Uma equipe de pesquisa da Universidade Nacional Yang Ming Chiao Tung, em Taiwan, projetou uma lente de cristal líquido (LC) que melhora significativamente a qualidade da imagem, ao mesmo tempo que requer uma fração da energia para operar, superando duas barreiras principais para levar a tecnologia aos dispositivos convencionais. As descobertas abrem possibilidades para um foco mais nítido em aplicações que vão desde óculos de realidade aumentada até diagnósticos médicos.

As lentes LC oferecem potência óptica eletronicamente variável, um recurso atraente para usos como correção de visão e zoom óptico. No entanto, a viabilidade no mundo real sofreu com a degradação da imagem causada pela neblina, bem como com requisitos de tensão de acionamento impraticavelmente elevados.

Na operação normal, flutuações moleculares em pequena escala dispersam a luz, corroendo progressivamente a nitidez da imagem. E aumentar a potência óptica para comprimentos de foco curtos aumenta simultaneamente a demanda de tensão. Projetos anteriores forçavam compromissos entre clareza, faixa de foco ajustável e operação compacta de baixa tensão.

Agora, ao identificar e suprimir a fonte de neblina combinada com otimizações estruturais, os pesquisadores demonstraram uma solução integrada. Sua lente mantém uma faixa de potência excepcional de 3,6 dioptrias enquanto reduz a tensão de controle em quatro vezes, de 80 para 18 VRMS.

O grupo determinou que a névoa nas lentes LC decorre da aleatoriedade molecular inata que perturba a uniformidade óptica. Eles provaram tanto teórica quanto experimentalmente que o aprimoramento da ordem intermolecular suprime distúrbios de propagação de erros.

Aumentar a energia da linha de base mantendo a distribuição de orientação suave, seja usando materiais LC constantes elásticos de ordem superior ou fortalecendo o alinhamento através do controle otimizado do campo elétrico, aumenta a regularidade da transmissão óptica.

Além de confirmar essas dinâmicas fundamentais em células personalizadas, a equipe redesenhou a arquitetura e os circuitos internos de suas lentes de teste. A remoção de um componente de buffer legado permitiu uma calibração mais precisa da camada de propagação de tensão de alta resistividade. Juntamente com o bombeamento de mais energia estabilizadora de linha de base para as camadas LC, os ajustes foram sinergizados para evitar a formação de neblina.

Manter uma ampla faixa focal eletronicamente variável com tensões de controle mais baixas abre possibilidades em duas extremidades opostas. Ele permite uma densidade de potência óptica mais extrema, abrindo recursos como lentes telefoto finas. Simultaneamente, a redução do consumo de tensão e corrente permite a integração em dispositivos móveis de formato menor.

Fonte: Doi.org

 

Roberto Magalhães

O cérebro editor por trás do Tecnologico.online, é um entusiasta apaixonado por tecnologia. Canaliza sua fascinação para criar conteúdo envolvente e informativo. Sua dedicação à inovação reflete-se nos artigos que produz, abrangendo uma ampla gama de tópicos tecnológicos. Com um olhar atento para as últimas tendências e desenvolvimentos, busca tornar...

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