Controlando luz com som: lente líquida cria filmadora superminiaturizada

Michael Mullaney - 01/10/2008

[Imagem: Rensselaer/Carlos A. Lopez]

Uma nova tecnologia de captura de imagens superminiaturizada, movida por água, som e pela tensão superficial, poderá permitir a fabricação de câmeras filmadoras digitais mais inteligentes e mais leves, para aplicações que vão dos telefones celulares e automóveis até robôs autônomos.

Controlando a luz com som

Pesquisadores do Instituto Politécnico Rensselaer, nos Estados Unidos, projetaram e testaram uma lente líquida adaptativa que captura 250 quadros por segundo e exige consideravelmente menos energia para funcionar do que as tecnologias similares.

A lente é feita de um par de gotas de água que vibram para trás e para frente quando expostas a ondas sonoras de alta freqüência, fazendo com que o foco da lente se altere. Utilizando um programa para capturar automaticamente as imagens focadas e descartar aquelas fora de foco, os pesquisadores conseguem criar imagens seqûenciais - um filme de vídeo - a partir dessas minúsculas câmeras levíssimas, de baixo custo e alta fidelidade.

"As lentes são fáceis de serem manipuladas, com muito pouca energia, e estão quase sempre no foco - não importando o quanto próximas ou distantes estão do objeto," explica o coordenador do projeto, Amir H. Hirsa. "Não há necessidade de altas tensões ou outros mecanismos exóticos de ativação, o que significa que estas lentes poderão ser utilizadas e integradas em uma ampla gama de diferentes aplicações e dispositivos."

Lentes líquidas

A maioria dos atuais métodos para a manipulação de lentes líquidas envolve a alteração do tamanho e do formato da área onde o líquido entra em contato com a superfície, a fim de colocar a imagem em foco. Isto consome tanto tempo quanto energia. Hirsa afirma que uma característica essencial da sua nova técnica é que a água fica em contato constante, e sem qualquer alteração, com a superfície, exigindo desta forma menos energia para ser manipulada.

Para fazer isto, seu novo método une duas gotas de água ao longo de um tubo cilíndrico. Quando exposta a determinadas freqüências sonoras, o dispositivo usa a inércia e a tensão superficial natural da água para se tornar um oscilador, ou algo semelhante a um pequeno pêndulo: as gotas de água ressonam para frente e para trás em alta velocidade. Os pesquisadores podem controlar a taxa dessas oscilações expondo as gotas a diferentes freqüências sonoras.

Fazendo a luz passar através dessas gotas, o dispositivo é transformado em uma lente de filmadora em miniatura. À medida que as gotas de água movem-se para frente e para trás ao longo do cilindro, a lente entra e sai de foco, dependendo de sua proximidade do objeto. As imagens são capturadas eletronicamente, e um programa de computador é utilizado para editar automaticamente qualquer quadro fora de foco, deixando o usuário com um filme de vídeo límpido e bem focalizado.

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