El avance, descrito en la revista Science, podría permitir la creación de lentes para cámaras profesionales con el grosor de una tarjeta de crédito. También podría permitir la creación de gafas holográficas 3D en color más ligeras y compactas, como las que están desarrollando Microsoft y la empresa adquirida por Google, Magic Leap (ver TR10: Magic Leap redefine la realidad y Los cascos con hologramas de Microsoft redefinen la realidad).
El trabajo arrancó hace un año inspirado por un reto propuesto por Google al profesor de física aplicada de la Universidad de Harvard (EEUU) Federico Capasso. Acababa de demostrar que podía construir finas películas hechas con nanoestructuras para manipular la luz. Las películas sólo funcionaban bien con un color y Google quería saber si podía hacer que la tecnología funcionase con luz roja, verde y azul, los colores necesarios para producir pantallas a todo color.
Google afirma que el trabajo sería especialmente importante para trabajos relacionados con Google Glass, pero no especifica cómo (Google ha dejado de vender su dispositivo Glass mientras trabaja para mejorarlo - ver Google Glass ha muerto, larga vida a las gafas inteligentes).
Capasso ha acordado con Google no hablar sobre los detalles de posibles aplicaciones, pero afirma que sus materiales son útiles para las imágenes holográficas en 3D y la realidad aumentada, en la que aparecen imágenes generadas por ordenador superpuestas al mundo real. La posibilidad de manipular múltiples colores podría permitir a Google producir una versión portable y a todo color de la tecnología Magic Leap, ya que la versión compacta que ha presentado sólo muestra una imagen verde.
Un problema de la mayoría de los materiales ópticos es que refractan la luz de distintas longitudes de onda en distintos ángulos, por eso los prismas crean arcoiris. Esta cualidad es lo que dificulta la producción de imágenes claras en una cámara, por ejemplo, ya que no todas las longitudes de onda se centran en el mismo punto. Se puede corregir el problema añadiendo más lentes, por eso las lentes profesionales de alta gama son tan abultadas.
Capasso y sus compañeros han encontrado una forma de conseguir que todas las longitudes de onda se refracten en el mismo ángulo. Hace tiempo que se sabe que se pueden crear patrones ultrafinos en una lámina de metal u otros materiales que separan la luz en distintos colores igual que un prisma. Capasso halló que variando ese patrón a nanoescala con precisión, la luz de tres longitudes de onda distintas se refracten al mismo ángulo. Su dispositivo experimental manipula longitudes de onda del espectro infrarrojo, pero los principios se podrían adaptar para longitudes de onda visibles y que la luz que entrara en la fina lámina del material pudiera seguir siendo blanca en vez de descomponerse en un arcoiris pero saliendo con un ángulo distinto con el que entró. El resultado final es la posibilidad de manipular la luz usando materiales muy finos.