Sistema sem lentes alcança imagens submicrométricas com sensores coordenados por software

Investigadores da Universidade de Connecticut, nos Estados Unidos, apresentaram um método de captação de imagens que dispensa totalmente as lentes e promete combinar alta resolução com amplo campo de visão. A solução, batizada de Multiscale Aperture Synthesis Imager (MASI), foi desenvolvida pelo doutorando Ruihai Wang em colaboração com o professor Guoan Zheng e põe a computação no centro do processo óptico.

Estratégia: sensores dispersos e dados faseados

Ao contrário dos sistemas convencionais, nos quais a lente concentra os raios de luz num ponto focal, o MASI utiliza uma matriz de sensores espalhados em diferentes posições de um plano de difração. Cada sensor recolhe padrões de onda – amplitude e fase – formados depois que a luz interage com o objeto de interesse. Esses padrões são gravados de forma independente, sem necessidade de alinhamento físico rígido entre os componentes.

Concluída a aquisição, algoritmos avançados sincronizam as diferenças de fase entre os sensores. O procedimento reconstrói matematicamente o campo luminoso e “prolonga” digitalmente as medições até o plano do objeto. Na prática, os sensores atuam como se formassem uma única abertura virtual muito maior do que qualquer elemento individual, recurso semelhante ao usado em redes de radiotelescópios para observar buracos negros.

Com essa abertura sintética, o protótipo alcança resolução submicrométrica mesmo a distâncias de vários centímetros, algo que, em sistemas ópticos clássicos, exigiria lentes volumosas, alinhamento milimétrico e proximidade extrema do alvo.

Computação substitui limitações físicas

O avanço reside em trocar a precisão mecânica pela otimização computacional. Em microscópios ou câmeras tradicionais, aumentar a resolução implica empurrar a lente para perto do objeto e aceitar sacrifícios no ângulo de visão. O MASI contorna esse compromisso: registra a informação bruta da onda, depois corrige desalinhamentos e amplia virtualmente a abertura durante o pós-processamento.

Esse processo iterativo concentra energia na imagem final, reforça a coerência entre os sensores e permite ultrapassar o limite de difração que normalmente define a nitidez máxima em luz visível. Como não há vidro curvo para fabricar nem superfícies a polir, a escalabilidade torna-se mais simples: basta acrescentar sensores e potência de cálculo. Segundo Zheng, “o sistema cresce de forma linear, não exponencial”, reduzindo custos e complexidade para conjuntos maiores.

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Imagem: Tecnologia & Inovação

Aplicações potenciais em vários setores

Ao reunir campo largo e detalhes finos, a tecnologia pode interessar a áreas tão distintas quanto ciência forense, diagnóstico médico, inspeção industrial e sensoriamento remoto. Em biologia, por exemplo, seria possível observar estruturas celulares sem aproximar dispositivos invasivos; na indústria, examinar componentes extensos e, ainda assim, detectar falhas microscópicas.

A equipa destaca ainda que o MASI opera com luz visível, eliminando a necessidade de fontes especiais de radiação. Isso facilita a adoção em ambientes clínicos ou laboratoriais comuns. Além disso, a ausência de óptica pesada reduz o peso e o volume do equipamento, fatores relevantes para aplicações embarcadas ou em campo.

Os investigadores não informaram um cronograma para comercialização, mas indicaram que as próximas fases incluem ampliar o número de sensores, otimizar o software de reconstrução e testar o sistema em cenários fora do laboratório. A pesquisa foi divulgada em janeiro de 2026.

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