I ricercatori di Fisica Applicata della Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno creato una lente piatta ultrasottile che concentra la luce senza impartire le distorsioni tipiche delle lenti convenzionali.
Con uno spessore di soli 60 nanometri, la lente piatta è essenzialmente bidimensionale, ma il suo potere di messa a fuoco si avvicina al limite ultimo fisico stabilito dalle leggi della diffrazione; il nuovo dispositivo è completamente scalabile, da vicino infrarosso a lunghezze d'onda terahertz, ed oltretutto è di semplice realizzazione.
"La nostra lente piatta apre un nuovo tipo di tecnologia", spiega il capo ricercatore Federico Capasso; Robert L. Wallace professore di Fisica Applicata e Vinton Research Fellow Hayes, esperto in Ingegneria Elettrica in mare dice: "Stiamo presentando un nuovo modo di fare lenti. Invece di creare ritardi di fase come accade quando la luce si propaga attraverso lo spessore di un materiale, è possibile creare un istantaneo spostamento di fase direttamente in corrispondenza della superficie della lente. E' estremamente eccitante."
Da sinistra a destra: Francesco Aieta, Federico Capasso, and Patrice Genevet. (Foto di Eliza Grinnell, SEAS Communications.)
Capasso ed i suoi collaboratori presso il SEAS hanno creato la lente piatta mediante placcatura con uno strato d'oro spesso pochi nanometri, di un wafer molto sottile di silicio. Successivamente, si eliminano parti dello strato d'oro per lasciare una serie di strutture a forma di V, distribuite uniformemente in righe su tutta la superficie. Quando il gruppo di Capasso colpisce con una luce laser la lente piatta, queste strutture agiscono come nanoantenne che catturano la luce in entrata e la trattengono brevemente prima di rilasciarla nuovamente. Tali ritardi, che sono precisamente sintonizzati sulla superficie della lente, fanno cambiare la direzione della luce nello stesso modo che farebbe una tradizionale lente di vetro spesso, con una distinzione importante.
La lente piatta elimina le aberrazioni ottiche come l'effetto "fish-eye", prodotto dai tradizionali obiettivi grandangolari. Inoltre con una lente piatta non si verificano fenomeni quali aberrazioni, coma, astigmatismo, quindi l'immagine risultante o il segnale è assolutamente precisa e non richiede alcuna tecnica correttiva.
L'array di nanoantenne, soprannominato "metasurface," può essere messo a punto per specifiche lunghezze d'onda della luce, semplicemente modificando le dimensioni, l'angolo e la spaziatura delle antenne.
"In futuro possiamo potenzialmente sostituire tutti i componenti di massa nella maggior parte dei sistemi ottici con solo superfici piane" dice l'autore Francesco Aieta
Come si dice... ne vedremo delle belle! (n.d.r.)