Metamaterial trasforma una normale fotocamera in una polarizzante

Fisici della John A. School of Engineering and Applied Sciences di HarvardPaulson ha sviluppato uno speciale

filtro per dispositivi ottici, che è una metasuperficie fatta di nanocolonne a subonde.Quando passa attraverso l'onda filtrante, si divide in flussi separati in base alla polarizzazione.Di conseguenza, si formano quattro immagini, ognuna delle quali mostra un aspetto diverso della polarizzazione della luce.Le immagini vengono quindi combinate, ottenendo un'immagine completa per ogni pixel.

Per dimostrare il funzionamento dell'invenzione suIn pratica, i ricercatori hanno installato il loro filtro davanti all'obiettivo di una telecamera di visione artificiale standard. La metasuperficie è posta direttamente davanti alla lente prescelta in un tubicino che contiene anche un filtro passa-banda e un field stop. Per ottenere informazioni sulla polarizzazione, basta scattare una foto dell'oggetto desiderato.

Rappresentazione schematica e reale dello sviluppo. BP è un filtro passa-banda. Immagine: Laboratorio Capasso, Scuola di Ingegneria e Scienze Applicate di Harvard.

Polarizzazione, cioè la direzione di oscillazionedi un'onda luminosa, fornisce molte informazioni sugli oggetti con cui interagisce, ad esempio sulle particelle di liquido nell'aria o sul campo magnetico delle stelle. Tradizionalmente, scienziati e ingegneri utilizzano macchine fotografiche specializzate e costose per catturare la polarizzazione della luce.

"Essere in grado di aggiungere la sensibilità di polarizzazione a qualsiasi fotocamera ti consentirà di catturare dettagli che non sono disponibili nelle normali riprese.Ciò contribuirà a migliorare molte soluzioni applicative, come il riconoscimento facciale, le auto a guida autonoma e i sensori biometrici», affermaFederico Capasso, uno degli autori dello studio.

«Il nostro metafiltro è incredibilmente versatile», aggiunge Paul Chevalier, co-autoreÈ un componente che può essere utilizzato in una varietà di sistemi ottici, daDai telescopi delle dimensioni di una stanza alle minuscole telecamere spia, espandendo la portata delle telecamere polarizzanti".

Nel 2019, lo stesso gruppo di scienziati basato sui metamateriali ha sviluppato una speciale fotocamera polarizzante in grado di vedere una persona o un'attrezzatura anche in camuffamento che assorbe la luce.

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