A outra metade será dividida por Willard Sterling Boyle, nascido no Canadá em 1924, e George Elwood Smith, nascido nos EUA em 1930, pela invenção em 1969 de um circuito semicondutor para imagens, chamado sensor CCD (de Charged-Coupled Device). O sensor viabilizou uma vasta gama de novas tecnologias, desde as câmeras fotográficas digitais portáteis até a captura de imagens do espaço que abriram um novo campo de pesquisa em astrofísica. Novas aplicações surgiram também na medicina, com as microcirurgias. Boyle e Smith trabalhavam nos Laboratórios Bell. O primeiro se aposentou em 1979; o segundo, em 1986.
Com George Hockham, Kao foi o primeiro a mostrar a viabilidade do envio de luz através de fragmentos de vidro de alguns mícrons de diâmetro. Em junho de 1966, a dupla publicou o estudo "Dielectric-fiber surface waveguides for optical frequencies", que se tornou referência no campo da comunicação óptica.
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