Camerele de dimensiuni micro au un mare potențial de a identifica problemele din corpul uman și de a permite detectarea pentru roboții super-mici. Acum, camera cea mai mică poate ajuta mult în medicină.
Acum, cercetătorii de la Universitatea Princeton și de la Universitatea din Washington au depășit aceste obstacole cu o cameră ultracompactă de dimensiunea unui grăunte gros de sare. Noul sistem poate produce imagini clare, pline de culoare, la egalitate cu o lentilă de cameră compusă convențională de 500.000 de ori mai mare ca volum, au raportat cercetătorii într-o lucrare publicată în Nature Communications.
Activat de o proiectare comună a hardware-ului camerei și a procesării computaționale, sistemul ar putea permite endoscopie minim invazivă cu roboți medicali pentru a diagnostica și trata boli și pentru a îmbunătăți imagistica pentru alți roboți cu constrângeri de dimensiune și greutate. Mii de astfel de camere ar putea fi folosite pentru detectarea multor boli.
În timp ce o cameră tradițională folosește o serie de lentile curbate din sticlă sau plastic pentru a focaliza razele de lumină, noul sistem optic se bazează pe o tehnologie numită metasuprafață, care poate fi produsă la fel ca un cip de computer. Lățimea de doar o jumătate de milimetru, metasuprafața este împânzită cu 1,6 milioane de stâlpi cilindrici, fiecare aproximativ de dimensiunea virusului imunodeficienței umane (HIV).
Fiecare are o geometrie unică și funcționează ca o antenă optică. Designul fiecăruia este necesară pentru a modela corect întregul front de undă optică. Cu ajutorul algoritmilor bazați pe învățarea automată, interacțiunile cu lumina se combină pentru a produce imagini de cea mai înaltă calitate și cel mai larg câmp vizual pentru o cameră cu metasuprafață color, dezvoltată până în prezent.
O inovație cheie în crearea camerei a fost designul integrat al suprafeței optice și algoritmii de procesare a semnalului care produc imaginea. Acest lucru a sporit performanța camerei în condiții de lumină naturală, spre deosebire de camerele anterioare care necesitau lumina laser pură a unui laborator sau alte condiții ideale pentru a produce imagini de înaltă calitate, a spus Felix Heide, autorul principal al studiului și profesor la Princeton.