لنزهای دوربین فشرده نه تنها برای گوشیهای هوشمند، بلکه برای دستگاههای پزشکی نیز استفاده میشوند که توسط پزشکان و محققان برای انجام مراحل مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. بزرگترین مثال این لنز های کوچک، فرآیند آندوسکوپی است که در آن پزشکان دوربینها را در بدن بیمار قرار میدهند تا از اندامهای داخلی عکس بگیرند. بنابراین، برای طراحی دستگاههای پیشرفتهتر برای چنین روشهای پزشکی، تیمی از محققان یک دوربین کوچک «نانو اپتیک عصبی» ساختهاند که به کوچکی یک دانه نمک است!
محققان دانشگاههای پرینستون و واشنگتن در مقالهای که اخیراً در مجله Nature Communications منتشر شده است، جزئیات سنسور دوربین با اندازه میکرو شرح دادهاند. محققان ادعا میکنند که این دوربین برای توسعه دستگاههای پزشکی طراحی شده که برای روش های خاص و تهاجمی پزشکی استفاده میشود. مزیت دوربین جدید Neural Nano-Optics این است که میتواند تصاویری بسیار واضح تر از تصاویر گرفته شده توسط دوربین های موجود در اندازه میکرو ثبت کند.
به گفته محققان، علیرغم فرم کوچک، این دوربین جدید میتواند تصاویر واضح تمام رنگی را ثبت کند که شبیه به تصاویر گرفته شده توسط حسگرهایی است که نزدیک به یک میلیون برابر بزرگتر هستند.
این لنز دوربین تصاویری با وضوح بالا و تمام رنگی ثبت میکند
طبق گفته طراحان، طراحی و پیکربندی این نانوساختارهای کوچک برای فرآیند تصویر برداری با کیفیت بالا یک کار سخت و چالشی بود. در مورد عملکرد لنز دوربین به اندازه دانه نمک، دو پایه استوانهای با شکل های متفاوت وجود دارد. محققان میگویند که لازم بود پایهها به گونهای متفاوت طراحی شوند تا “به درستی کل فضای موج نوری احاطه شود”. هر یک از این پایهها به عنوان یک آنتن نوری عمل میکنند و نور ورودی را جذب میکنند.
سپس نور جذب شده به یک الگوریتم یادگیری ماشینی که تعامل بین دو پست را ترکیب میکند، وارد میشود. و این دوربین را قادر میسازد تا یک تصویر رنگی واضح و شفاف تولید کند.
محققان ادعا میکنند که میتوان چندین دوربین عصبی نانو اپتیک را روی یک سطح بزرگ نصب کرد تا یک آرایه دوربین ایجاد شود، که میتواند تصاویر باکیفیتی از اندامهای داخلی بگیرد تا به پزشکان در تشخیص بهتر بیماران کمک کند. اگرچه این یک طراحی اپتیکال جدید نیست، اما طبق گفته جوزف میت، محقق ارشد سابق و دانشمند ارشد آزمایشگاه تحقیقات ارتش ایالات متحده، این اولین سیستم دوربینی است که از فناوری نوری سطحی در قسمت جلویی و پردازش عصبی در پشت استفاده میکند.
