Un pixel bidirezionale che è schermo e fotocamera in uno

      Un pixel ha sempre svolto un solo compito. Su uno schermo emette luce per costruire un'immagine. In una fotocamera assorbe luce per registrarne una. Un team in Svizzera ha ora realizzato un pixel che fa entrambe le cose.

      I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno costruito il primo pixel bidirezionale, in un lavoro pubblicato su Nature. Lo stesso piccolo pezzo di chip può creare un'immagine e analizzare la luce che vi cade sopra. Non solo la luminosità, ma anche la fase e la polarizzazione dell'onda.

      La promessa è una fotocamera-display: una superficie che ti mostra un'immagine e ti osserva allo stesso tempo. Immagina uno schermo di telefono che è anche la sua stessa fotocamera frontale, senza notch e senza ritagli. Oppure una videochiamata in cui l'obiettivo si trova dietro gli occhi che stai guardando.

      Come un pixel impara due lavori

      Il trucco è l'interferenza. Il team, guidato dal professor David Norris, scolpisce la superficie del chip fino a pochi nanometri. La luce in arrivo diventa un'onda che viaggia lungo la superficie, poi si disperde di nuovo come luce. Dove le onde si incontrano, si sommano o si annullano, e si forma un'immagine. L'analisi di Fourier, la matematica da cui il pixel prende il nome, calcola la forma della superficie necessaria per un'immagine data.

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      Eseguendo la stessa fisica all'indietro, il pixel legge la luce invece di scriverla. “Possiamo anche applicare il principio di interferenza e l'analisi di Fourier nella direzione opposta per analizzare la luce,” ha detto il ricercatore post-dottorato Sander Vonk. Il pixel può anche modellare fasci esotici, inclusi quelli a forma di ciambella con un foro al centro, e funziona su diverse lunghezze d'onda.

      La parte che internet ha notato

      Uno schermo che è anche una fotocamera è un'idea utile e inquietante. Quando TechRadar ha coperto il lavoro, i commenti sono andati dritti alla sorveglianza. “Schermi che sono anche fotocamere, cosa potrebbe andare storto?” diceva uno. Altri hanno citato i telescreen di Orwell, i set bidirezionali che osservavano i cittadini.

      Quella reazione dice di più sul 2026 che sul banco di laboratorio. La preoccupazione è giustificata in un mondo già diffidente nei confronti della sorveglianza crescente. Ma la tecnologia è lontana dall'essere un prodotto commerciale, e ci sono buone ragioni per non farsi prendere dal panico.

      Il problema

      Per ora i pixel hanno bisogno di luce laser per funzionare. Ognuno di essi è anche fisso in ciò che può mostrare, a differenza di uno schermo che visualizza qualsiasi cosa. Scalare da un pugno di pixel a una matrice completa è il prossimo compito. Norris vuole estendere il metodo a molti pixel di Fourier, come fanno le vere fotocamere e i display che utilizzano milioni.

      Quindi il titolo onesto non è uno schermo spia. È un nuovo, flessibile mattoncino per la luce. Il documento elenca display olografici, comunicazione ottica, ottica adattativa e elaborazione delle informazioni quantistiche come obiettivi. Questi sono i successi più vicini, la quieta idraulica di come la luce viene guidata e letta.

      Perché un umile pixel è importante

      L'affermazione più sorprendente è la più silenziosa. Le onde superficiali fanno matematica mentre viaggiano. Quindi Norris suggerisce che un pixel potrebbe reagire a un'immagine e rispondere con luce, senza computer nel mezzo. Questo indica un futuro in cui parte dell'elaborazione avviene nella luce stessa, non nella logica del silicio.

      È appropriato che il lavoro provenga da un paese che eccelle nella tecnologia avanzata. Il brevetto è già in lizza per un premio di innovazione dell'ETH. L'anno prossimo segna un secolo da quando la parola pixel è apparsa per la prima volta in stampa. Cento anni dopo, la più piccola unità dello schermo ha imparato un secondo trucco.