Investigadores desarrollan diminuta cámara del tamaño de un grano de sal, que podría convertir tu teléfono en una enorme cámara

Las diminutas lentes son mucho mejores que las que fueron desarrolladas antes y podrían usarse con robots médicos para cirugías invasivas

Adam Smith
jueves 09 diciembre 2021 20:36
CMU opens first AI maker space to let stu­dents ‘sharpen the cut­ting edge of AI
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Los investigadores crearon una cámara ultracompacta del tamaño de un grano de sal capaz de producir imágenes a la par con lentes cientos de miles de veces más grandes que ella.

Los ingenieros de la Universidad de Princeton y la Universidad de Washington dicen que la cámara puede producir imágenes a todo color que podrían usarse en colaboración con robots médicos para diagnosticar y tratar enfermedades.

Las cámaras tradicionales usan vidrio curvado o plástico para doblar los rayos de luz, esta nueva cámara usa tecnología de 'metasuperficie' que se produce como un chip de computadora. La metasuperficie de esta cámara en particular tiene 1,6 millones de postes cilíndricos, cada uno aproximadamente del tamaño de un virus, para formar un sistema de solo medio milímetro de ancho.

Cada uno de estos postes tiene su propia geometría única, que funcionan como una antena óptica, y los algoritmos de aprendizaje automático pueden utilizar las interacciones combinadas de los postes con la luz para crear imágenes de alta calidad. En comparación con las versiones anteriores de estas cámaras, esta cámara funciona mejor en condiciones de luz natural, tiene menos distorsiones y también campos visuales más grandes.

Las cámaras microscópicas anteriores (izquierda) tomaban fotografías borrosas y distorsionadas con campos visuales limitados. El nuevo sistema llamada nano-óptica neural (derecha) puede tomar imágenes nítidas a todo color como las de una cámara con lente compuesto convencional.

“Ha sido un desafío diseñar y configurar estas pequeñas nanoestructuras para que hagan lo que uno quiere”, dijo Ethan Tseng, estudiante de doctorado en ciencias de la computación en Princeton que codirigió el estudio.

“Para esta tarea específica de capturar imágenes RGB con gran campo visual, antes no teníamos claro cómo codiseñar los millones de nanoestructuras junto con algoritmos de posprocesamiento”.

El siguiente paso para los investigadores será agregar mayores habilidades computacionales a la cámara, como la detección de objetos y otras modalidades que la harían más útil en la medicina o la robótica.

Felix Heide, autor principal del estudio y profesor asistente de ciencias de la computación en Princeton, predice que se utilizarán generadores de imágenes ultracompactos para crear “superficies que trabajen como sensores”.

Las superficies individuales podrían convertirse en cámaras con resolución ultraalta, “por lo que ya no necesitarías tres cámaras en la parte posterior de tu teléfono, sino que toda la parte posterior de tu teléfono se convertiría en una cámara gigante. Podemos pensar en formas por completo diferentes de construir dispositivos en el futuro”, dijo.

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