Ученые из Принстонского и Вашингтонского университетов разработали сверхкомпактную камеру площадью в четверть квадратного миллиметра. Она работает по совершенно новой технологии с использованием метаповерхности, на которой располагается 1,6 млн цилиндрических «столбиков», которые проводят свет. Размер каждой такой «микролинзы», как у вируса иммунодефицита человека, говорится в статье, опубликованной в Nature Communications.
«Новая система может создавать четкие, полноцветные изображения наравне с объективами обычного составного объектива камеры в 500 000 раз большего объема», — сообщили исследователи.
Эта система хорошо подойдет для диагностики и лечения заболеваний, так как позволяет обеспечить минимально инвазивную эндоскопию с применением медицинских роботов. В то время как традиционная камера использует серию изогнутых стеклянных или пластиковых линз для фокусировки световых лучей, новая оптическая система основана на технологии, называемой метаповерхностью, которую можно производить практически как компьютерный чип. На поверхности шириной в полмиллиметра находятся 1,6 млн цилиндрических столбиков, каждый из которых имеет уникальную геометрию и функционирует как оптическая антенна.
«Ключевым нововведением при создании камеры стала интегрированная конструкция оптической поверхности и алгоритма обработки сигналов, которые создают изображение. Это повысило производительность камеры в условиях естественного освещения, в отличие от предыдущих камер с метаповерхностями, которым для получения высококачественных изображений требовался чистый лазерный свет лаборатории или другие идеальные условия», — пояснил руководитель исследования, доцент Принстонского университета Феликс Хайде.
Как писал «Эксперт», ранее ученые Стэндфордского университета разработали лазер, который может узнать о содержимом комнаты через дверной замок. В ходе изучения помещения, лазерный луч через замочную скважину рассеивается в комнате и определяет контуры предметов. По возвращению пучков света обратно система начинает строить анализ времени прохождения лучей, воспроизводя картину благодаря специальным алгоритмам. В случае, если объект остается неподвижным, лазер способен определить его очертания, но если объект двигается, то он отобразится как смазанное пятно, что усложняет опознание.