Sensor de câmera ultra compacto é do tamanho de grão de areia - Veja resultado

Câmera é capaz de registrar o interior humano em alta resolução

Sensor de câmera ultra compacto é do tamanho de grão de areia - Veja resultado
Créditos: GSM Arena

As micro câmeras foram um enorme avanço na comunidade cientifica e médica, permitindo que métodos invasivos pudessem ser realizados de modo mais seguro. Mas alguns deles ainda são um tanto agressivos, ao ponto de que o paciente precise ser sedado para que o procedimento possa ser realizado. 

Esses métodos podem estar com os dias contados, pois um grupo de pesquisadores da universidade de Princeton e da universidade de Washington (EUA) desenvolveram uma câmera que tem o tamanho de um grão de areia e é capaz de registrar fotos nítidas e coloridas no mesmo nível de uma lente de câmera composta convencional 500.000 vezes maior em volume, conforme relato no artigo publicado pelos pesquisadores na Nature Communications ( "Neural nano-optics for high-quality thin lens imaging" ) .

01/12/2021 às 17:25
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O diferencial da nano-óptica neural em comparação com as outras câmera esta no fato de que, ela é habilitada por um design conjunto de hardware da câmera e processamento computacional, não sendo necessário que ela tenha o formato curvo ou mesmo seja feito de plástico ou vidro para redirecionar a luz para o foco.

Ou seja, com algoritmos baseados em aprendizado de máquina, as interações dos pinos com a luz se combinam para produzir imagens em alta qualidade e com um maior e mais amplo campo de visão, além de serem coloridas.

E apesar de ser uma câmera, o seu processo de produção é bem diferente, sendo produzida como um chip de computador e contendo apenas apenas meio milímetro de largura,  e a sua metassuperfície é cravejada de 1,6 milhão de pinos cilíndricos, cada um com aproximadamente 100nm. Para terem uma ideia do tamanho, o vírus do Covid-19 tem entre 50nm a 200nm.

Na imagem acima as câmeras micro dimensionadas anteriores (à esquerda) capturaram imagens distorcidas e difusas com campos de visão limitados. Um novo sistema denominado nano-ótica neural (à direita) pode produzir imagens nítidas e coloridas no mesmo nível de uma lente de câmera composta convencional.

Para chegar ao resultado ideal

Outras lentes de metassuperfície ultracompactas foram testadas mas sofreram grandes distorções de imagem, pequenos campos de visão e capacidade limitada de capturar todo o espectro de luz visível.

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Um dos pesquisadores inclusive apontou que a tarefa foi um tanto desafiadora:

“Tem sido um desafio projetar e configurar essas pequenas microestruturas para fazer o que você quer”, disse Ethan Tseng, um Ph.D. em ciência da computação. estudante de Princeton que co-liderou o estudo. “Para esta tarefa específica de capturar imagens RGB de grande campo de visão, é um desafio porque existem milhões dessas pequenas microestruturas e não está claro como projetá-las de maneira ideal.”

Devido ao seu tamanho e a qualidade com qual é capaz de registrar imagens, sua principal aplicação será no campo médico. De certo, muitos métodos invasivo deixaram de se tornar o terror de qualquer paciente em um futuro bem próximo.

Fonte: Nature, GSM Arena

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