Fotografia

Obiettivi senza difetti e spessi 1 millimetro, ecco il futuro

Obiettivi fotografici sottilissimi e privi dei difetti che caratterizzano le attuali lenti ottiche, come aberrazioni sferiche (distorsioni) e cromatiche. È ciò che promette un gruppo di fisici della Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), che ha sviluppato una lente ultrasottile capace di mettere a fuoco un fascio di luce senza introdurre difetti. La parte attiva della lente in questione misura solo 60 nanometri di spessore, eppure ha una capacità di messa a fuoco insuperabile – molto vicina a quello che è il limite fisico imposto dalle leggi della diffrazione.

È costituita da un substrato di silicio ricoperto da una sottile lamina d'oro – si parla di pochi nanometri. Parte della lamina d'oro viene poi rimossa per lasciare sulla lente delle strutture concentriche di forma opportuna che agiscono da nanoantenne (metasurface), capaci di generare un istantaneo salto di fase nella luce che la attraversa. Questo salto di fase sostituisce il cambiamento di fase che si verifica, allo stesso scopo, nelle lenti tradizionali via via che la luce attraversa lo spessore di vetro della lente.

L'importante vantaggio, oltre al ridotto spessore, è che una lente "piatta" di questo tipo non genera distorsioni nell'immagine (il classico effetto barilotto che tutti conosciamo, generato dalle lenti sferiche), né astigmatismo o aberrazioni cromatiche (che sono invece dovute al differente angolo di diffrazione subito da lunghezze d'onda diverse all'interfaccia con la lente). Scompare quindi la necessità di introdurre negli obiettivi complessi schemi ottici per compensare questi difetti, a tutto vantaggio di ulteriore compattezza ed economia.

A proposito di economie produttive, i ricercatori sostengono che lenti di questo tipo sarebbero molto semplici da produrre. Inoltre, pare che la struttura delle microeantenne possa essere ottimizzata per un ampio ventaglio di lunghezze d'onda della luce incidente.

Secondo il responsabile del progetto, che per inciso è l'italiano Federico Capasso, e il suo team, questo è un nuovo modo di produrre lenti che in futuro potrà sostituire gli obiettivi in vetro o plastica nella maggior parte dei sistemi ottici tradizionali. Certo il team in questo momento sta pensando più a ottiche per lettori DVD che a ottiche fotografiche, ma viste le premesse non è fuori luogo pensare a un futuro in cui il teleobiettivo spinto avrà dimensioni tascabili.