Nova lente de contato em forma de espiral usa ‘vórtice óptico’ para corrigir a visão

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Uma nova lente inovadora em forma de espiral pode melhorar significativamente a tecnologia de óculos, oferecendo “visão clara” em uma variedade de distâncias e sob várias condições de iluminação. De acordo com os cientistas, essa inovação tem o potencial de beneficiar indivíduos com catarata ou problemas de visão relacionados à idade.

Cientistas da França explicam que essa lente funciona de forma semelhante às lentes progressivas, que são usadas para correção da visão, mas sem as distorções típicas associadas a essas lentes. A equipe de pesquisa sugere que esse desenvolvimento pode abrir caminho para avanços na tecnologia de lentes de contato, implantes intraoculares para tratamento de catarata e miniaturização de sistemas de imagem.

“Ao contrário das lentes multifocais existentes, nossa lente funciona bem sob uma ampla gama de condições de luz e mantém a multifocalidade independentemente do tamanho da pupila”, diz Bertrand Simon, do Laboratório de Fotônica, Numérica e Nanociências (LP2N), uma unidade de pesquisa conjunta entre o Institut d’Optique Graduate School, a Universidade de Bordeaux e o CNRS, na França, em um comunicado à imprensa. “Para potenciais usuários de implantes ou pessoas com hipermetropia relacionada à idade, isso pode fornecer uma visão consistentemente clara, potencialmente revolucionando a oftalmologia.”

Os pesquisadores estão chamando essa nova lente de “dioptria espiral”. Suas características em espiral são organizadas para criar muitos pontos de foco separados, assim como ter várias lentes em uma, tornando possível ver claramente a várias distâncias.

“Além das aplicações em oftalmologia, o design simples dessa lente pode beneficiar muito os sistemas de imagem compactos”, diz Simon. “Isso simplificaria o design e a função desses sistemas, ao mesmo tempo em que ofereceria uma maneira de realizar imagens em várias profundidades sem elementos ópticos adicionais. Esses recursos, juntamente com as propriedades multifocais da lente, oferecem uma ferramenta poderosa para percepção de profundidade em aplicações avançadas de imagem.”

A inspiração para o design da lente espiral surgiu enquanto Laurent Galinier, primeiro autor do artigo do SPIRAL SAS, na França, analisava as propriedades ópticas de pacientes com deformações graves da córnea.

Essa análise o levou a conceituar uma lente com um design espiral único que faz com que a luz espiral de forma semelhante à água que gira por um ralo. Esse efeito, conhecido como “vórtice óptico”, gera vários pontos focais claros, permitindo que a lente forneça foco nítido a várias distâncias.

“Criar um vórtice óptico geralmente requer vários componentes ópticos”, explica Galinier. “Nossa lente, no entanto, incorpora os elementos necessários para fazer um vórtice óptico diretamente em sua superfície. Criar vórtices ópticos é um campo de pesquisa próspero, mas nosso método simplifica o processo, marcando um avanço significativo no campo da óptica.”

A equipe de pesquisa criou a lente usando técnicas avançadas de usinagem digital para moldar seu design espiral exclusivo com precisão. Para validar a lente, eles a empregaram para capturar uma imagem de um “E” digital semelhante às exibidas na placa iluminada de um optometrista. Observaram que a qualidade da imagem manteve-se satisfatória, independentemente do tamanho de abertura utilizado.

Além disso, a equipe descobriu que os vórtices ópticos poderiam ser modificados ajustando a carga topológica, que se refere essencialmente ao número de espirais ao redor do eixo óptico. Os voluntários que testaram as lentes relataram melhorias significativas na acuidade visual em várias distâncias e condições de iluminação.

O desenvolvimento bem-sucedido da nova lente foi alcançado pela fusão do conceito intuitivamente projetado com tecnologias de fabricação de ponta.

“A lente diopteriana espiral, concebida pela primeira vez por um inventor intuitivo, foi cientificamente comprovada por meio de uma colaboração intensiva de pesquisa com cientistas ópticos”, acrescenta Simon. “O resultado foi uma abordagem inovadora para criar lentes avançadas.”

Os pesquisadores estão atualmente focados em obter uma compreensão mais profunda dos vórtices ópticos únicos gerados por suas lentes. Além disso, pretendem realizar ensaios sistemáticos para avaliar a capacidade do cristalino de corrigir a visão em indivíduos, visando estabelecer sua eficácia e benefícios em condições do mundo real.

A equipe também está investigando a potencial aplicação desse conceito a óculos de grau, que podem oferecer aos usuários visão clara a várias distâncias.

“Esta nova lente pode melhorar significativamente a profundidade da visão das pessoas sob condições de iluminação em mudança”, conclui Simon. “Desenvolvimentos futuros com essa tecnologia também podem levar a avanços em tecnologias de imagem compactas, dispositivos vestíveis e sistemas de sensoriamento remoto para drones ou carros autônomos, o que poderia torná-los mais confiáveis e eficientes.”