Nanotecnologia per filtri polarizzatori dalle maggiori prestazioni

Nanotecnologia per filtri polarizzatori dalle maggiori prestazioni

L'University of Utah studia un nuovo filtro polarizzatore che ruotando opportunamente la luce consente il passaggio di una maggior quantità di radiazione luminosa

di Andrea Bai pubblicata il , alle 14:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

I ricercatori dell'University of Utah hanno sperimentato un metodo che prevede l'impiego di wafer di silicio per realizzare un filtro polarizzatore in grado di lasciar passare una maggior quantità di radiazione luminosa rispetto ai filtri di oggi.

Rajes Meneon, associate professor presso l'università, ha dichiarato: "Quando si scatta una fotografia si può usare un filtro polarizzatore per limitare i riflessi. Molti polarizzatori eliminano però il 60%-70% della luce, lo si può vedere con i propri occhi".

I filtri polarizzatori lasciano passare indicativamente circa metà della radiazione luminosa, dal momento che la luce ambiente è costituita in maniera uguale da luce polarizzata lungo l'asse verticale e da luce polarizzata lungo l'asse orizzontale. I filtri permettono il passaggio dell'una o dell'altra polarizzazione, mentre la restante metà della radiazione viene riflessa o assorbita.

Il nuovo filtro opera allo stesso modo dei polarizzatori standard, consentendo però il passaggio del 30% in più di radiazione luminosa. Per riuscire ad ottenere questo risultato i ricercatori hanno inciso nei wafer di silicio cavità e perni di dimensioni nanoscopiche che permettono alla luce polarizzata perpendicolarmente rispetto all'asse principale del filtro di ruotare di 90 gradi: la radiazione con polarizzazione parallela all'asse verticale può passare senza problemi.

In questo modo una grande porzione della radiazione che nei normali filtri polarizzatori viene riflessa o assorbita, viene convertita alla polarizzazione desiderata potendo quindi attraversare il filtro e, al contempo, eliminando i riflessi. Con l'ultimo esemplare sperimentale realizzato i ricercatori sono stati capaci di ottenere un filtro capace di lasciar passare il 74% della radiazione luminosa. Gli sviluppi futuri dovrebbero lasciare margine per creare un filtro in grado di lasciar passare tutta la radiazione eliminando comunque i riflessi.

Un filtro polarizzatore di questo tipo, oltre a risultare un valido strumento nelle mani dei fotografi, potrebbe essere impiegato per la realizzazione di display LCD più luminosi e capaci, pertanto, di incidere in maniera minore sul consumo energetico, rivelandosi quindi interessanti per le applicazioni mobile.

Saranno necessari ancora 5-10 anni prima che questa tecnologia possa divenire commercialmente disponibile, anche se i ricercatori hanno già iniziato a ideare metodi per incrementare le dimensioni del filtro e realizzarlo in maniera economica.

3 Commenti
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rockroll26 Novembre 2014, 00:27 #1
Originariamente inviato da: Redazione di Hardware Upgrade
Link alla notizia: http://www.businessmagazine.it/news...ioni_55040.html

L'University of Utah studia un nuovo filtro polarizzatore che ruotando opportunamente la luce consente il passaggio di una maggior quantità di radiazione luminosa

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Bahhhh, super bahhhh....

A norma di logica, tutta l'argomentazione sembrerebbe priva di logica (IMHO ovviamente) per il semplice notivo che facendo ruotare alquanto l'angolo delle radiazioni in arrivo per avvicinarlo a quello dei filtri polarizzati, all'ingenuo scopo di aumentare il flusso luminoso, non si fa altro che diminuire l'efficacia dei suddetti filtri, come se alla componente filtrata aggiungessi parte della radiazione diretta: caspita, la luminosità aumenta, ma l'azione del filtro (la "selettività" percentualmente diminuisce, allora tanto vale mettere una lastrina di vetro amorfo, o proprio nulla, con rendimento assicurato del 100%...

Che siano così desolatamente ingenui questi sapientoni ricercatori della rinomata università in questione?
No, non è possible, proviamo a ragionarci un po', visto che Qualcuno un cervello ce l'ha dato per farlo funzionare!

A parte il fatto che le radiazioni luminose non polarizzate vibrano in tutti i piani passanti per l'osservatore e non soltanto in piani preferenziali orizzontali e verticali... all'atto pratico è pur vero che [U]in visioni all'aperto[/U] di interesse fotografico vi può essere qualche predominanza di vibrazioni su piano orizzontale, dovuta alla riflessione su superfici orizzontali (mare, laghi, distese nevose, aree pianeggianti, stadii sportivi, strade...) superfici che però, salvo distese d'aqua lacustre o comunque particolarmente tranquilla, non possono certo definirsi "a specchio". Comunque un qualche effetto di limitazione dei riflessi polarizzati più o meno orizzontalmente lo si ottiene con filtri verticali, ovvero con lamine (semi)trasparenti polarizzate verticalmente, che attenuano il passaggio di radiazioni luminose [U]gradualmente[/U] in funzione del'angolo di polarizzazione della luce che le attraversa: se coincidente passa tutta (salvo perdite dispersive inevitabili, non esiste la perfetta trasparenza), a 90 gradi la radiazione è pressochè bloccata. Questo rende chiaro che una normale lamina polarizzante non può superare il rendimento medio del 50% salvo angolarsi in posizioni preferenziali in presenza di qualche predominanza di riflessi polarizzati, che è proprio l'[U]esatto contrario[/U] di quel che si vuole ottenere per i dannosi riflessi polarizzati, nel qual caso il rendimento scende drammaticamente (inglesismo), in funzione delle condizioni ambientali.
Questo per normali lamine linearmente polarizzanti, ovvero non artefatte con microdeformazioni o meglio microanisotropie che possano far "ruotare" (effetto prisma e simili fenomeni rifrattivi) alquanto i piani di vibrazione delle radiazioni in arrivo in modo da includere una maggior percentuale di radiazioni vicine alla polarizzazione verticale. Si tratterebbe cioè di rendere meno graduale e più selettiva (più esponenziale) l'attenuazione per piani diversi dal verticale, concentrandola maggiormente in angolazioni vicine all'orizzontale, cosa che si otterrebbe anche con attraversamento di più strati di lamine "normali" (polarizzato del polarizzato del polarizzato...) ma con inaccettabile attenuazione globale del flusso luminoso.

Bahhh, triplo bahhh, ho fatto questo ragionamento per autoconvincermi, ma se devo essere sincero tutti miei dubbi su quanto dice l'articolo restano ben saldi!
djfix1327 Novembre 2014, 21:05 #2
io penso che se voglio eliminare il riflesso mettiamo orizzontale usando un filtro verticale, fare in maniera che la radiazione del riflesso ruoti per così passare il filtro vanifichi il filtro e mi ritrovo sulla foto il riflesso che volevo eliminare.

lo stesso principio vale su lcd o anche su occhiali 3D passivi, se per qualche motivo l'immagine destra passa anche nel filtro sinistro vedo doppio!
Chelidon29 Novembre 2014, 13:15 #3
Originariamente inviato da: Redazione di Hardware Upgrade
Il nuovo filtro opera allo stesso modo dei polarizzatori standard, consentendo però il passaggio del 30% in più di radiazione luminosa.
Già questa affermazione è un ossimoro. Secondo me sarebbe meglio che a voler scrivere questo genere di articoli su argomenti scientifici molto complessi, si avesse in redazione qualcuno di un minimo formato su tali temi o che almeno ci si documentasse.

Originariamente inviato da: Redazione di Hardware Upgrade
Un filtro polarizzatore di questo tipo, oltre a risultare un valido strumento nelle mani dei fotografi, potrebbe essere impiegato per la realizzazione di display LCD più luminosi e capaci
Proprio perché è vera la seconda affermazione sugli LCD è completamente FALSA la prima sull'uso fotografico.
Il concetto di polarizzatore che spiegano loro è un convertitore più che un filtro e quindi non filtrerebbe per nulla i riflessi, che è QUANTO SERVE AI FOTOGRAFI, perciò sarebbe perfettamente inutile per la fotografia.

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