Pesquisadores da ETH Zurich desenvolvem pixel que controla e analisa a luz simultaneamente

Pesquisadores da ETH Zurich desenvolveram um pixel de Fourier capaz de controlar e analisar a luz simultaneamente, unificando funções que, até então, eram distribuídas entre sensores e telas. O estudo, publicado na revista Nature, propõe uma mudança no processamento de imagens em dispositivos digitais, como câmeras e monitores.

A tecnologia utiliza o fenômeno da interferência, no qual ondas de luz se reforçam ou se anulam ao se sobreporem. Para viabilizar esse processo, a equipe criou superfícies microscópicas com formas onduladas que direcionam a combinação da luz dentro de um chip. Nesse sistema, cada área do pixel converte a luz em uma onda que percorre a superfície da estrutura para, posteriormente, dispersar-se novamente como luz visível. Esse mecanismo possibilita a geração de imagens coloridas e a análise de propriedades ópticas sem a necessidade de componentes externos.

A aplicação da análise de Fourier permitiu a definição dos perfis de superfície necessários para que um único pixel combine o controle e a análise de polarização, fase e amplitude. De acordo com Sander Vonk, pesquisador pós-doutoral da instituição e coautor do trabalho, essa integração transforma o pixel em uma ferramenta versátil para diversas áreas. David Norris, engenheiro de materiais e também coautor, reforça a utilidade do componente em etapas distintas do processo óptico.

Embora a tecnologia esteja em estágio inicial, o objetivo agora é a construção de uma matriz de pixels de Fourier para viabilizar dispositivos mais complexos. A perspectiva a longo prazo é a criação de chips que processem informações lumínicas de forma autônoma, reduzindo a dependência de computadores externos, ou o desenvolvimento de telas com capacidade de captura de imagem.