La inteligencia artificial se ha convertido en una herramienta fundamental en multitud de aplicaciones científicas y tecnológicas, y la fotónica no es una excepción. Según señala el catedrático de Física de la Universidad de Alicante, Sergi Gallego, “el diseño de lentes multifocales es uno de los campos que más interés ha suscitado en los últimos años y representa todo un desafío para la comunidad científica”.
Una lente multifocal es un dispositivo óptico capaz de concentrar la luz en diferentes puntos, ya sea de forma axial, transversal o en ambas direcciones simultáneamente. “Por ejemplo-explica Gallego- una lente intraocular con dos focos axiales puede utilizarse para corregir de manera simultánea la miopía y la presbicia, evitando el uso de lentes progresivas. Este tipo de lentes se estructura en zonas con distintos niveles de dioptrías (de forma continua y sin saltos bruscos): la parte superior se utiliza para ver de lejos, mientras que la inferior está destinada a la visión de cerca”.
Nueva generación de lentes multifocales más precisas
En este contexto, el Grupo de Holografía y Procesado Óptico (GHPO) de la Universidad de Alicante ha logrado recientemente un avance notable, publicado en la prestigiosa revista Optics Express. El equipo ha conseguido registrar lentes multifocales en fotopolímeros, un material económico desarrollado por el propio grupo.
En concreto, se han fabricado lentes bifocales y trifocales y, gracias al uso de inteligencia artificial (IA), han logrado controlar la distribución de energía entre los distintos focos, ajustándola a las necesidades del diseño. “Esto demuestra el enorme potencial de la IA en este tipo de procesos”, afirma el catedrático, quien subraya como el uso de fotopolímeros permite fabricar este tipo de lentes de forma masiva y a bajo coste. “Además, este descubrimiento supone un importante avance en el diseño y fabricación de lentes, al emplear un modulador espacial de luz como máster y el fotopolímero como material de registro”, afirma.
Aplicaciones también en fotónica y microscopía de rayos X
Estas lentes multifocales también tienen aplicaciones en otros ámbitos de la fotónica, como la microscopía de rayos X o el desarrollo de sensores. No obstante, en el caso de las lentes intraoculares, el siguiente paso será analizar su durabilidad e interacción con el organismo antes de realizar pruebas en modelos animales o con humanos.
En este sentido, el profesor Sergi Gallego comenta que “en realidad, este avance nos acerca a un mayor control de los frentes de onda con elementos muy accesibles, de forma que, mediante ingeniería inversa, se puedan diseñar dispositivos adaptados a cualquier aplicación específica de una manera más rápida y eficiente”.
La Universidad de Alicante ha sido siempre un referente en el campo del procesado óptico y la holografía. De hecho, los fotopolímeros utilizados en este proyecto se empleaban originalmente para registrar hologramas, pero sus posibilidades van mucho más allá, permitiendo la fabricación de una amplia variedad de dispositivos fotónicos. El Grupo de Holografía y Procesado Óptico, liderado por el profesor Augusto Beléndez y la profesora Inmaculada Pascual, ha demostrado su experiencia y capacidad para emplear fotopolímeros en múltiples aplicaciones, desde biosensores y concentradores solares hasta dispositivos holográficos para realidad aumentada.
El trabajo ha sido desarrollado íntegramente en el seno del grupo de investigación de la Universidad de Alicante, con la participación de los investigadores Juan Carlos Bravo, Joan Sirvent-Verdú, Jaume Colomina-Martínez, José Reyna, Roberto Fernández, Andrés Márquez y Sergi Gallego.
