Primera lente telescópica plana que capta bien el color de estrellas lejanas
FÍSICA / ÓPTICA / ASTRONOMÍA.
Durante siglos, las lentes han funcionado de la misma manera: cristal o plástico curvados que curvan la luz para ampliar las imágenes enfocadas.
Pero las lentes tradicionales tienen un gran inconveniente: cuanto más potentes tienen que ser, más voluminosas y pesadas resultan. Desde hace mucho tiempo, se buscan maneras de reducir el peso de las lentes sin sacrificar su funcionalidad. Y aunque existen algunas lentes alternativas más delgadas, su capacidad suele ser limitada y su fabricación suele ser complicada y costosa.
Los investigadores de la Universidad de Utah han demostrado las capacidades de su nueva lente plana mediante imágenes de prueba del Sol y la Luna. Foto: Menon Lab / University of Utah
En una nueva línea de investigación y desarrollo, un equipo integrado, entre otros, por Rajesh Menon y Apratim Majumder, de la Universidad de Utah en Estados Unidos, ha encontrado una prometedora solución que será de utilidad en muchos campos pero sobre todo en el de los telescopios y la astrofotografía: una lente plana de gran apertura que enfoca la luz con la misma eficacia que las lentes curvas tradicionales, conservando al mismo tiempo una gran precisión en los colores.
Esta nueva tecnología podría transformar los sistemas de obtención de imágenes astrofotográficas, especialmente en aplicaciones donde hay muchas limitaciones de peso y de volumen, como por ejemplo en naves espaciales y aeronaves.
Las lentes convencionales no resultan problemáticas en instrumentos que no requieren muchos aumentos. Pero cuando se trata de telescopios que deben enfocar la luz de galaxias situadas a millones de años-luz de distancia, el grosor de sus lentes resulta poco práctico. Por eso, los telescopios profesionales utilizan enormes espejos curvos para conseguir el mismo efecto de curvatura de la luz, ya que son mucho más finos y ligeros que las lentes.
También se ha intentado resolver el problema del volumen diseñando lentes planas, que manipulan la luz de otra manera. Un tipo empleado es la placa zonal Fresnel, que utiliza estructuras concéntricas para enfocar la luz, en vez de una superficie gruesa y curva. Aunque este método crea una lente ligera y compacta, tiene una desventaja: no puede mostrar los colores reales. En vez de curvar todas las longitudes de onda de la luz visible en el mismo ángulo, en una placa zonal Fresnel se difractan en ángulos diferentes, lo que da como resultado una imagen con aberraciones cromáticas, o distorsiones del color.
En cambio, la nueva lente plana del equipo de Menon y Majumder ofrece el mismo poder de curvatura de la luz que las lentes curvas tradicionales, al tiempo que evita las distorsiones cromáticas de las placas zonales Fresnel.
La innovación clave del nuevo diseño reside en los anillos concéntricos de tamaño microscópico que los investigadores pueden formar en el sustrato. A diferencia de las estructuras de las placas zonales Fresnel, que están optimizadas para una sola longitud de onda, el tamaño y el espaciado de las estructuras de las nuevas lentes planas mantienen las longitudes de onda de la luz difractada lo suficientemente cerca como para producir una imagen enfocada a todo color.
Menon, Majumder y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Applied Physics Letters, bajo el título “Color astrophotography with a 100 mm-diameter f/2 polymer flat lens”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings