Um físico mexicano resolveu um problema de 2.000 anos que pode resultar em lentes mais baratas e melhores

Esse é um problema que afeta até mesmo as lentes mais caras, fabricadas com as especificações mais rigorosas: o centro do quadro pode ser altamente nítido, mas as bordas sempre ficam mais borradas. É um problema que existe há milhares de anos com dispositivos ópticos, e que era considerado sem solução até que um físico mexicano desenvolveu uma fórmula impressionante que pode revolucionar a forma como as lentes são fabricadas.

Na teoria, uma lente de vidro curva deve ser capaz de redirecionar todos os raios de luz que passam através dela para um único alvo conhecido como seu ponto focal. Mas no mundo real, simplesmente não funciona assim.

Diferenças na refração em toda a lente, bem como imperfeições em sua forma e materiais, contribuem para alguns desses raios de luz, especialmente aqueles que entram na lente perto de suas bordas externas, perderem o foco. É um fenômeno conhecido como aberração esférica, e é um problema que nem mesmo Isaac Newton e o matemático grego Diocles conseguiram decifrar.

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Novas melhorias no design e na fabricação, incluindo o uso de lentes asféricas (que não são partes de uma esfera ou de um cilindro) adicionais que podem ajudar a neutralizar e corrigir o efeito de aberração esférica, significam que as técnicas atuais de construção de lentes estão muito próximas de produzir imagens uniformemente nítidas. Essas lentes não têm uma forma perfeitamente esférica e podem ser muito caras e difíceis de serem fabricadas e projetadas, já que os fabricantes de lentes têm essencialmente que experimentar e criar uma forma asférica diferente para cada aplicação.

Mas tudo isso pode mudar graças a Rafael G. González-Acuña, um estudante de doutorado no Tecnológico de Monterrey, no México. Após meses de trabalho, ele conseguiu chegar a uma equação impressionante que fornece uma solução analítica para neutralizar a aberração esférica, que havia sido formulada em 1949 como o problema Wasserman-Wolf, que confundiu os cientistas por décadas.

Gráfico: Rafael G. González-Acuña (Tecnológico de Monterrey)

Para os leigos, essa equação é provavelmente apenas mais uma confirmação de que uma carreira em física e matemática não é para nós. Mas para os fabricantes de lentes, ela pode fornecer um modelo exato para projetar uma lente que elimina completamente qualquer aberração esférica. Não importa o tamanho da lente, o material de que é feito, ou para o que será usado, esta equação irá fornecer os números exatos necessários para projetá-la para ser opticamente perfeita.

O avanço não atrairá apenas os exigentes fotógrafos que sofrem com pequenos problemas de foco, independentemente de quanto dinheiro investiram em seus equipamentos. Ele promete ajudar a melhorar também imagens científicas, ao ser implementado em dispositivos como telescópios e microscópios, onde uma melhor nitidez pode levar a outras descobertas.

Até mesmo o consumidor médio se beneficiará do trabalho de González-Acuña. Ele permitirá que as empresas projetem e produzam lentes mais simples com menos elementos, o que custa consideravelmente menos, ao mesmo tempo em que oferece uma qualidade de imagem aprimorada em tudo, desde smartphones a câmeras point-and-shoot baratas.