În ultimii ani, producătorii de smartphone-uri au adăugat din ce în ce mai multe module de camere. Fiecare dintre aceste module conține o serie de lentile din plastic. De-a lungul anilor, aceste obiective nu s-au schimbat foarte mult, deși software-ul de procesare a imaginilor s-a îmbunătățit masiv, îmbinând imaginile de la mai multe module de cameră într-o singură imagine de înaltă calitate, permițând focalizarea selectivă și alte caracteristici.
Cu toate acestea, zilele de glorie ale obiectivelor de plastic se apropie de sfârșit. Cel puțin asta este speranța unui startup din Boston, denumit Metalenz.
Compania își propune să înlocuiască lentilele din plastic cu ghiduri de undă construite din nanostructuri de siliciu, folosind tehnici clasice de procesare a semiconductorilor. Tehnologia companiei Metalenz a fost obținută prin rezultatele muncii depuse de John A. Paulson în cadrul Școlii de Inginerie și Științe Aplicate din Universitatea Harvard. Harvard nu este singura universitate dotată cu un laborator pentru investigarea utilizării metastructurilor pentru dezvoltarea de ghiduri de unde optice. Universitatea Columbia, Universitatea din Michigan și Universitatea de Știință și Tehnologie King Abdulla din Arabia Saudită se numără printre instituțiile cu echipe de cercetători care studiază această tehnologie. Cu toate acestea, echipa de cercetători din cadrul Harvard, condusă de profesorul de fizică aplicată Federico Capasso, a fost primul grup care a putut concentra întregul spectru de lumină vizibilă folosind o metalentilă.
Capasso, împreună cu Robert Devlin, care a lucrat la proiect pentru partea de cercetare a doctoratului său în cadrul Harvard, a cofondat Metalenz în anul 2017. Compania deține o licență exclusivă pentru brevetele Harvard legate de metalentile.
Devlin a declarat faptul că metalentilele prezintă mai multe avantaje.
„Producerea unui obiectiv prin procese semiconductoare reduce complexitatea proceselor din prezent ce presupun mai multe etape. Cu ajutorul acestei tehnologii ar putea fi dezvoltate module de dimensiuni mult mai mici, cu obiective atașate direct pe suprafața senzorului, eliminându-se, astfel, metodele de încapsulare mai complexe ”, a adăugat acesta.
De asemenea, Devlin, a subliniat faptul că „varietatea de structuri existente în cadrul aceluiași cip, oferă unei singure metalentile capacitatea de a funcționa la un nivel mai înalt decât o combinație de mai multe lentile din plastic. Acest lucru permite software-ului de procesare a imaginilor să combine fotografiile pentru a îmbunătăți calitatea, în același mod în care combină imaginile din module separate utilizate în prezent.”
Pentru a-și extinde producția dispozitivelor sale, compania Metalenz a primit o sumă totală de 10 milioane de dolari de la diferiți investitori, inclusiv 3M Ventures, Applied Ventures, Intel Capital, M Ventures și TDK Ventures. Aceasta a planificat livrarea primelor sale cipuri la începutul anului 2022. Acestea vor fi utilizate în imagistica 3D.
„Camerele 3D sunt mai complexe decât camerele tradiționale. Acestea prezintă mai multe lentile, fabricate, uneori, de diferiți furnizori, și un laser care luminează zona de captare a imaginii. Noi avem avantajul unui nivel mai mic de complexitate și, datorită faptului că în senzor ajunge o cantitate mai mare de lumină, laserul nu trebuie să mai aibă o putere la fel de mare, așadar putem crește durata de viață a bateriei”, a declarat Devlin.
Deocamdată, obiectivul companiei Metalenz este acela de a înlocui modulele de camere existente în cadrul telefoanelor mobile. Totuși, Devlin anticipează că, pe viitor, tehnologia va permite noilor instrumente de imagistică să ajungă pe dispozitivele mobile.
„Putem combina diferite tipuri de lentile într-un singur strat, astfel încât tehnologiile care sunt, în prezent, prea mari și voluminoase pentru a părăsi un laborator sau o unitate medicală deoarece conțin multe lentile de dimensiuni mari, precum spectrometrele, se pot micșora până la dimensiuni și un prețuri accesibile pentru toată lumea”, a adăugat acesta.
