Meta-óptica, la tecnología que ya impulsa a grandes industrias
La meta-óptica promete revolucionar el equipamiento médico, industrial y militar. Esta tecnología no solo ofrece una mayor resolución, un campo de visión amplio, en 3-D, y funcionamiento a todo color; sino que también promete que los equipos serán más ligeros, pequeños y de bajo costo.
El uso masivo de la meta-óptica en diversos campos científicos y de la actividad humana promete eso y más; mientras que las lentes tradicionales usadas hasta ahora, no pueden ajustarse a estos requisitos, la meta-óptica sí lo hace.
La startup Tunoptix en colaboración con la Universidad de Washington comercializan tecnología meta-óptica computacional de banda ancha para sistemas de cámaras de alto rendimiento ofreciendo un enfoque de diseño relevante para el sector médico, industrial y espacial.
Comparación del funcionamiento de un lente tradicional y un lente meta-óptico (Fuente: Tunoptix)
La meta-óptica (óptica de metasuperficie) es una forma fundamentalmente nueva de transformar la luz con una precisión sin precedentes. El sitio de información científica phys.org explica que "los robots y los coches autónomos tendrán ojos que verán mucho más de lo que el ojo humano es capaz de ver, según ha descubierto una revisión del creciente campo de la metaóptica".
Y añade, "la metaóptica está haciendo avanzar la ciencia y la tecnología mucho más allá del paradigma óptico de 3000 años de antigüedad en el que confiamos para la interfaz visual hombre-máquina , como a través de las cámaras de nuestros teléfonos móviles, las lentes de los microscopios, los drones y los telescopios. Los componentes ópticos son el cuello de botella tecnológico que la metaóptica pretende transformar, trayendo las cosas de las historias de ciencia ficción a los dispositivos cotidianos.
En su sitio web Tunoptix explica que la meta-óptica, "es una tecnología clave en la evolución del diseño óptico. Estas ópticas planas reemplazan a las lentes tradicionales y se fabrican utilizando técnicas de semiconductores para reducir el costo, el tamaño y el peso. La naturaleza digital de su diseño permite elementos ópticos únicos y altamente complejos que no se pueden lograr con la tecnología actual".
Hay procedimientos médicos como las endoscopías que requieren introducir una cámara para visualizar las lesiones del esófago. Los aparatos existentes limitan el movimiento y la resolución. En cambio, la meta-óptica computacional ayudaría a mejorar el campo de visión y la resolución; pero también reduciría el volumen de los instrumentales con el propósito de minimizar la invasión del procedimiento.
Por otra parte, en el espacio el color de las estructuras es muy importante pues permite identificar estructuras con precisión o detectar incendios forestales a través de satélites. Para realizar estas actividades necesitan de lentes muy grandes que incrementan el volumen del vehículo espacial.
Los lentes meta ópticos pueden reducir la masa, soportar los movimientos bruscos y mejorar el rendimiento con capturas simultáneas que apilan fotogramas con el propósito de captar objetos celestes con una baja superficie de brillo.
Para evolucionar el diseño óptico “[...] debe someterse a investigaciones para hallar una nueva cadena de suministro y un ecosistema que reúne a los fabricantes, proveedores de materiales y diseñadores para desarrollar una idea más clara y aprovechar el potencial de los lentes”, afirma Arla Majumdar, cofundador de Tunoptix para Electrical & Computer Engineering.
Con la combinación de un software de postprocesamiento, la meta óptica computacional de banda ancha de Tonoptix, podría beneficiar a las aplicaciones facilitando el acceso a escalas de longitud diferentes, incluyendo lentes submilimétricas para endoscopios, ópticas a escala milimétrica para aplicaciones de consumo y lentes de gran apertura para aplicaciones espaciales.
Las novedosas aplicaciones de los sistemas metaópticos a desarrollos como el internet de las cosas, automóviles autónomos, realidad aumentada o la detección remota, está impulsando la llamada industria 4.0, y su importancia "queda demostrada por la inversión a gran escala de grandes actores de la industria como Apple, Google y Samsung, que han estado contratando graduados e invirtiendo en el campo, especialmente para desarrollar aplicaciones de visión", señala un reporte reciente de phys.org.
