Ερευνητές κατάφεραν να φτιάξουν μια κάμερα υψηλής ανάλυσης στο μέγεθος ενός κόκκου αλατιού
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον και το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον ανέπτυξαν μια κάμερα υψηλής ανάλυσης, πλήρους χρώματος που έχει το μέγεθος ενός κόκκου αλατιού και είναι η επόμενη γενιά της τεχνολογίας “metasurface”.
Η τεχνολογία αυτή των “μίνι” καμερών είναι γνωστή αρκετό καιρό τώρα ωστόσο βασίζονται σε παλαιότερη γενιά της τεχνολογίας “metasurface”. Οι μικροσκοπικές αυτές κάμερες ,μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην Υγεία, να δουν προβλήματα στο ανθρώπινο σώμα και να βοηθήσουν τους επιστήμονες και τους επαγγελματίες του ιατρικού τομέα να θεραπεύσουν διάφορες ασθένειες.
Μέχρι τώρα ωστόσο, κατάφεραν να παράγουν μόνο ασαφείς, παραμορφωμένες εικόνες.
«Ενώ υπάρχουν αισθητήρες με εικονοστοιχεία υπομικρονίου, η περαιτέρω σμίκρυνση είναι απαγορευτική λόγω των θεμελιωδών περιορισμών της συμβατικής οπτικής», λένε οι ερευνητές.
«Τα παραδοσιακά συστήματα απεικόνισης αποτελούνται από έναν “καταρράκτη” διαθλαστικών στοιχείων που διορθώνουν τις εκτροπές και αυτοί οι ογκώδεις φακοί επιβάλλουν ένα χαμηλότερο όριο στο αποτύπωμα της κάμερας. Ένα ακόμα βασικό εμπόδιο είναι η δυσκολία μείωσης της εστιακής απόστασης, καθώς αυτό προκαλεί μεγαλύτερες χρωματικές εκτροπές».
Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο Nature και συνοψίστηκε από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, η ομάδα δείχνει ότι ήταν σε θέση να παράγει αυτό που περιγράφει ως «ευκρινείς» έγχρωμες φωτογραφίες που είναι «ισότιμες» με μια συμβατική σύνθετη κάμερα που είναι 500.000 φορές μεγαλύτερη. Η ομάδα αποκαλεί τη νέα κάμερα «νευρικό νανοοπτικό» σύστημα.
Παρακάτω είναι μερικές εικόνες που μπορεί να καταγράψει η “νευρωνική νανοοπτική κάμερα” σε σύγκριση με προηγούμενες μεθόδους.
Οι ερευνητές εργάζονται τώρα για να προσθέσουν περισσότερες υπολογιστικές ικανότητες στην κάμερα, και πέρα από τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας, θα ήθελαν να προσθέσουν την ικανότητα ανίχνευσης αντικειμένων που θα ήταν χρηστική στην ιατρική και τη ρομποτική.
Photo credits Princeton University
