Câmera do tamanho de grão de sal grosso produz imagens de alta qualidade

07 Dez 2021

Microequipamento produzido com nitreto de silício foi desenvolvido por cientistas norte-americanos e pode ser muito útil para a área médica

Cientistas das Universidades de Washington e Princeton, ambas nos EUA, desenvolveram uma câmera do tamanho de um grão de sal grosso. No entanto, o que chama atenção é que o microequipamento é capaz de produzir imagens nítidas e coloridas com a mesma qualidade de uma lente 500 vezes maior em volume. A nova câmera evita que as imagens saiam distorcidas, problema que ocorre com outras minicâmeras de campos de visão mais limitados.

Mas, como a mineração contribui para essa nova tecnologia? O sistema utiliza uma tecnologia conhecida como metassuperfície — material semelhante ao vidro feito à base de nitreto de silício — que pode ser produzida em escala industrial, como acontece com chips de computadores comuns. Juntas, essas matrizes poderiam ser usadas para transformar superfícies inteiras, como a traseira de um smartphone, em câmeras altamente eficientes.

Estas metassuperfícies têm meio milímetro de largura e são compostas por 1,6 milhão de pinos cilíndricos, que operam como antenas ópticas e cada um tem design único para fornecer os sinais certos. As interações deles com a luz dependem de algoritmos baseados em aprendizado de máquina. O resultado são imagens com o campo de visão mais amplo já desenvolvido em uma câmera de metassuperfície colorida.

Projetos anteriores de lentes de metassuperfície ultracompactas sofriam grandes distorções de imagens, com pequenos campos de visão e dificuldade para capturar todo o espectro de luz visível, conhecido como RGB — padrão que combina vermelho, verde e azul para produzir tons diferentes.

Essa nova abordagem utiliza um simulador computacional que automatiza as diferentes configurações das nanoantenas ópticas, reduzindo drasticamente o tempo de processamento e a quantidade de memória necessária para produzir imagens nítidas, em alta resolução e sem distorções no espectro RGB.

Fotos experimentais de flor durante o desenvolvimento da minicâmera (Crédito: Felix Heide)

Felix Heide, autor principal do estudo, divulgado na revista Nature Communications, declarou em comunicado que o dispositivo terá grande utilidade na área médica ao permitir endoscopias minimamente invasivas em conjunto com robôs, por exemplo. “Com o design do hardware da câmera e do processamento computacional trabalhando em conjunto, o sistema também permite a criação de um dispositivo de endoscopia minimamente invasivo, com robôs médicos construídos para diagnosticar e tratar doenças”, explica. 

Heide ainda ressalta que com a nova tecnologia “poderíamos transformar superfícies individuais em câmeras com resolução ultra-alta, para que você não precisasse mais de três câmeras na parte de trás do seu celular, mas toda a parte de trás dele se tornaria uma câmera gigante. Podemos pensar em maneiras completamente diferentes de construir dispositivos no futuro”. 

Com informações da Revista Galileu e do Canal Tech  

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