O dispositivo, um quadrado que mede apenas 0,04 polegadas por 0,05 polegadas (1 por 1,2 milímetros), tem o potencial de alternar sua "abertura" entre grande angular, olho de peixe e zoom instantaneamente. E como o dispositivo é muito fino, com apenas alguns mícrons de espessura, pode ser incorporado em qualquer lugar. (Para comparação, a largura média de um cabelo humano é de cerca de 100 microns.)
"Toda a parte traseira do telefone pode ser uma câmera", disse Ali Hajimiri, professor de engenharia elétrica e engenharia médica do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e o principal investigador do trabalho de pesquisa, descrevendo a nova câmera.
Poderia ser embutido em um relógio ou em um par de óculos ou em tecido, Hajimiri disse à Live Science. Ele pode até ser projetado para ser lançado no espaço como um pequeno pacote e depois se desdobrar em folhas muito grandes e finas que imaginam o universo em resoluções nunca antes possíveis, acrescentou.
"Não há limite fundamental para o quanto você pode aumentar a resolução", afirmou Hajimiri. "Você poderia fazer gigapixels se quisesse." (Uma imagem de gigapixel tem 1 bilhão de pixels, ou 1.000 vezes mais que uma imagem de uma câmera digital de 1 megapixel.)
Hajimiri e seus colegas apresentaram sua inovação, chamada de arranjo óptico em fases, na Conferência da Optical Society (OSA) sobre lasers e eletro-óptica, realizada em março. A pesquisa também foi publicada online no OSA Technical Digest.
O dispositivo de prova de conceito é uma folha plana com um conjunto de 64 receptores de luz que podem ser considerados minúsculas antenas sintonizadas para receber ondas de luz, disse Hajimiri. Cada receptor na matriz é controlado individualmente por um programa de computador.
Em frações de segundo, os receptores de luz podem ser manipulados para criar uma imagem de um objeto no lado direito da visão ou na extrema esquerda ou em qualquer outro local. E isso pode ser feito sem apontar o dispositivo para os objetos, o que seria necessário com uma câmera.
"A beleza disso é que criamos imagens sem nenhum movimento mecânico", disse ele.
Hajimiri chamou esse recurso de "abertura sintética". Para testar o quão bem funcionou, os pesquisadores colocaram a fina camada sobre um chip de computador de silício. Em experimentos, a abertura sintética coletava ondas de luz e, em seguida, outros componentes no chip convertiam as ondas de luz em sinais elétricos enviados a um sensor.
A imagem resultante parece um tabuleiro de xadrez com quadrados iluminados, mas esta imagem básica de baixa resolução é apenas o primeiro passo, disse Hajimiri. A capacidade do dispositivo de manipular as ondas de luz é tão precisa e rápida que, teoricamente, poderia capturar centenas de tipos diferentes de imagens em qualquer tipo de luz, incluindo infravermelho, em questão de segundos, disse ele.
"Você pode fazer uma câmera extremamente poderosa e grande", disse Hajimiri.
A obtenção de uma visão de alta potência com uma câmera convencional exige que a lente seja muito grande, para que possa coletar luz suficiente. É por isso que fotógrafos profissionais à margem de eventos esportivos empunham enormes lentes de câmera.
Porém, lentes maiores requerem mais vidro, o que pode introduzir falhas de luz e cor na imagem. O arranjo óptico em fases dos pesquisadores não tem esse problema, ou qualquer outro volume adicional, disse Hajimiri.
Para a próxima etapa de sua pesquisa, Hajimiri e seus colegas estão trabalhando para aumentar o dispositivo, com mais receptores de luz na matriz.
"Essencialmente, não há limite para o quanto você pode aumentar a resolução", disse ele. "É apenas uma questão de quão grande você pode fazer a matriz em fases".
