Vivemos em um mundo polarizado. Não, não estamos falando sobre política - estamos falando sobre luz. Grande parte da luz que vemos e usamos é parcialmente polarizada, o que significa que seu campo elétrico vibra em direções específicas. Lentes projetadas para funcionar em uma variedade de aplicações, de câmeras de telefone a microscópios e sensores, precisa ser capaz de focar a luz independentemente de sua polarização.

Os pesquisadores acreditavam que nanoestruturas simétricas, como pilares circulares, eram blocos de construção essenciais para desenvolver dispositivos fotônicos que não são sensíveis à polarização. Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) desenvolveram um metalens insensível à polarização composto de nanofins não simétricos que podem focar acromaticamente a luz através do espectro visível sem aberrações. Essa lente plana pode ser usada para tudo, desde fones de ouvido de realidade virtual ou aumentada até microscopia, litografia, sensores, e exibe.

"Ao tornar a polarização da lente insensível, dobramos a eficiência dos metalens de iterações anteriores, "disse Wei Ting Chen, pesquisador associado da SEAS e primeiro autor do artigo. "Este é o primeiro artigo que demonstra foco acromático e insensível à polarização no espectro visível."

A pesquisa foi liderada por Federico Capasso, o Professor Robert L. Wallace de Física Aplicada e Vinton Hayes Pesquisador Sênior em Engenharia Elétrica no SEAS, e publicado em Nature Communications .

Em pesquisas anteriores, Capasso, Chen e sua equipe demonstraram que matrizes de nanofins de dióxido de titânio podem igualmente focar comprimentos de onda de luz e eliminar a aberração cromática, mas essas lentes podiam focalizar apenas uma luz polarizada circularmente.

"Isso significa que estávamos essencialmente descartando metade da luz incidente que não possui a polarização correta, "disse Alexander Zhu, co-autor do estudo e aluno de pós-graduação da SEAS.

Neste projeto mais recente, os pesquisadores mudaram o layout dos nanofins, posicionar cada pilar de forma que seja paralelo ou perpendicular ao seu vizinho.

"Este novo design nos dá muita liberdade para ajustar os parâmetros geométricos dos metalens, o que nos permite alcançar melhor o foco acromático em toda a faixa visível, "disse Chen.

"Em seguida, pretendemos maximizar a eficiência e fazer metalenses acromáticos de tamanho muito maior para trazê-los para a vida cotidiana para uma ampla gama de aplicações, "disse Capasso

O Escritório de Desenvolvimento de Tecnologia de Harvard protegeu a propriedade intelectual relacionada a este projeto e está explorando oportunidades de comercialização.