De meeste beelden die met een cameralens worden vastgelegd, zijn vlak en tweedimensionaal. Meer en meer, 3D-beeldvormingstechnologieën bieden de cruciale context van diepte voor wetenschappelijke en medische toepassingen. 4-D beeldvorming, die informatie toevoegt over lichtpolarisatie, zou nog meer mogelijkheden kunnen bieden, maar meestal is de apparatuur omvangrijk, duur en ingewikkeld. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Nano hebben zelfassemblerende microlenzen met vloeibare kristallen ontwikkeld die 4-D-informatie in één momentopname kunnen onthullen.

Gepolariseerd licht bevat golven die golven in een enkel vlak, overwegende dat ongepolariseerd licht, zoals die van de zon, bevat golven die in alle richtingen bewegen. Licht kan gepolariseerd worden door weerkaatsing van objecten, en het detecteren van dit type licht kan verborgen informatie onthullen. Bijvoorbeeld, kankercellen kunnen gepolariseerd licht anders reflecteren dan gezonde weefsels. Wei Hu, Yan-Qing Lu en collega's wilden een draagbare, goedkope en gebruiksvriendelijke microlens om tegelijkertijd 3D-ruimte- en polarisatie-informatie te verkrijgen, waardoor 4D-beelden worden geproduceerd.

Om hun microlenzen te maken, de onderzoekers gebruikten vloeibare kristallen, materialen die in de meeste elektronische displays worden aangetroffen. Met een zelfmontageproces, ze vormden arrays van vloeibare kristallen microlenzen in concentrische cirkels. De onderzoekers gebruikten een gepolariseerde optische microscoop om objecten in beeld te brengen, zoals een kruis of de letter "E, " onder verschillende richtingen van lineair gepolariseerd licht. Microlenzen in de array beeldden het object anders af, afhankelijk van hun afstand tot het object (diepte) en de richting van gepolariseerd licht, 4D-informatie produceren. Hoewel de resolutie moet worden verbeterd, de techniek zou ooit kunnen worden gebruikt in toepassingen zoals medische beeldvorming, communicatie, toont, informatieversleuteling en teledetectie, zeggen de onderzoekers.