Entre projetar luz e analisá-la, um pixel tradicional sempre precisou escolher: ele faz uma coisa ou a outra. A ETH Zurich voltou a chamar atenção ao conseguir colocar as duas capacidades no mesmo componente.
Neste exato instante, há milhões deles diante de você: os pixels (abreviação de picture element, ou “elemento de imagem”), as menores unidades de uma imagem digital. Na enorme maioria das telas atuais, cada pixel é formado por três subpixels ainda menores - vermelho, verde e azul (o sistema RGB). Ao variar o brilho de cada uma dessas cores primárias, o pixel reproduz qualquer tom do espectro visível; combinado aos pixels vizinhos, ele consegue reconstruir tudo o que seus olhos enxergam na tela.
O que é um pixel e por que ele sempre teve uma única função
Hoje, pixels estão por toda parte: em painéis de smartphones, televisores, sensores de câmeras, relógios inteligentes e outdoors digitais. Mas, apesar dessa onipresença, existe uma limitação histórica: quando o pixel emite luz (como em um display) ou quando recebe luz (como em um sensor fotográfico), ele não consegue exercer mais de uma função ao mesmo tempo e fica restrito a um papel único - passivo ou ativo.
Foi nesse contexto que a ETH Zurich, conhecida por inovações pouco convencionais (como um chip para detectar deepfakes e abordagens novas para lidar com lixo eletrónico, entre outras), apresentou uma mudança importante. Uma das equipas da Escola Politécnica Federal descreveu, num artigo publicado em 24 de junho de 2026 na revista Nature, o primeiro pixel “bidirecional”. Batizado de pixel de Fourier, ele consegue emitir um sinal luminoso e, simultaneamente, analisar esse mesmo sinal dentro de um único componente.
O pixel de Fourier: um pixel a dois sentidos
Para chegar a esse novo tipo de pixel, os pesquisadores se apoiaram num comportamento essencial da luz: a interferência. Para entender a ideia, ajuda pensar a luz como uma onda - uma vibração que se propaga como ondas na superfície da água, alternando cristas e vales.
Quando duas ou mais ondas se encontram, elas se somam. Se as cristas de uma coincidem com as cristas da outra, o resultado é uma luz mais intensa; se uma crista se alinha com um vale, elas se anulam e prevalece a escuridão. Esse “desencontro” entre ondas tem um nome - a fase - e, ao controlá-lo, dá para decidir onde a luz aparece e onde ela desaparece.
Para ajustar essa fase com precisão, a equipa gravou numa pastilha microestruturas com relevos extremamente finos, com exatidão de poucos nanômetros (um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro), obrigando cada onda a se deslocar exatamente da forma desejada.
Num pixel comum, a luz percorre um único caminho: ou é lançada para fora por um ecrã, ou é captada por um sensor - sem ser “reprocessada” no trajeto. Já no pixel de Fourier, o percurso é dividido em duas etapas, ambas ocorrendo dentro do próprio componente. Primeiro, a luz é captada numa borda do pixel e convertida numa onda que se propaga pela superfície do material, sem sair dele.
Em seguida, essa onda de superfície alcança outra região do pixel, onde volta a se transformar em luz “convencional”. Ao ajustar o modo como essas ondas se reencontram e interferem, a equipa consegue formar padrões e imagens coloridas. Um exemplo citado é o logótipo da ETH Zurich, reproduzido integralmente com pixels de Fourier.
Um conceito científico com aplicações vastas - e à espera de padronização
No curto prazo, o objetivo é juntar esses pixels numa única matriz: colocados lado a lado, como num painel de ecrã, eles poderiam viabilizar dispositivos capazes de exibir e filmar ao mesmo tempo.
Do ecrã que filma ao “cálculo” no próprio pixel de Fourier
Numa visão mais ambiciosa, os pesquisadores querem transformar o pixel num pequeno calculador autónomo. Como as ondas que se propagam na superfície já modificam a luz no próprio material, o componente poderia interpretar uma imagem no instante em que a recebe, sem precisar enviá-la para um computador. Para David Norris, coautor do estudo e professor do Laboratório de Engenharia de Materiais Ópticos da ETH Zurich, os pixels de Fourier “poderiam se tornar uma ferramenta útil em muitos domínios”.
A partir daí, dá para imaginar ecrãs sem entalhe e sem câmara visível, óculos de realidade virtual mais leves com rastreamento ocular integrado ao painel, sensores médicos ópticos invisíveis e ecrãs de videoconferência mais ergonómicos. Tudo isso, porém, depende de a indústria adotar a descoberta: por mais sólida que seja uma ideia no plano teórico, isso nunca garante um sucesso comercial.
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