Sviluppata fotocamera delle dimensioni di un granello di sale

Questa innovazione nella nanotecnologia potrebbe portare l’intera superficie dei nostri computer o telefoni cellulari a diventare una fotocamera, senza la necessità di creare fotocamere separate. La tecnologia si è evoluta e le fotocamere stanno diventando sempre più piccole, così piccole che ora ce n’è una delle dimensioni di un granello di sale e una che scatta foto di qualità migliore rispetto ad altre fotocamere ultracompatte.

Utilizzando una tecnologia nota come metasuperficie, che è coperta da 1,6 milioni di perni cilindrici, la fotocamera può catturare foto a colori con la stessa qualità degli obiettivi convenzionali, circa 500.000 volte più grandi di questa nuova invenzione. Ma questa invenzione non è solo utile nel campo della fotografia, può anche aiutare a sviluppare robot in miniatura che diano agli specialisti un’idea più chiara di ciò che accade all’interno del corpo umano.

“È stata una sfida creare e configurare queste piccole microstrutture per fare ciò che volevamo. Per questo compito specifico di acquisire immagini RGB ad ampio campo, in precedenza non era chiaro come disegnare insieme milioni di nanostrutture insieme ad algoritmi di post-elaborazione“, afferma l’informatico Ethan Tseng della Princeton University. Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications.

Una fotocamera piccola come un’unghia

Uno dei trucchi speciali della fotocamera è il modo in cui combina l’hardware con i processi computazionali per migliorare l’immagine scattata. Gli algoritmi che elaborano i segnali utilizzano tecniche di apprendimento automatico per ridurre la sfocatura e altre distorsioni che si verificano con le fotocamere di queste dimensioni.

Questi algoritmi possono essere utilizzati anche per rilevare oggetti particolari che la fotocamera cerca, come segni di malattie nel corpo umano. Alla costruzione della metasuperficie si aggiunge la lavorazione che sostituisce le solite lenti curve in vetro o plastica con un materiale largo mezzo millimetro.

Ciascuno dei 1,6 milioni di poli cilindrici è stato progettato individualmente per catturare al meglio ciò che appare davanti alla telecamera, con modelli computazionali da utilizzare per arrivare alla configurazione ideale.

La ricerca all’Università di Princeton è promettente anche perché il nitruro di silicio utilizzato nelle metasuperficie può essere applicato nella costruzione di altri prodotti elettronici, anche se ci sono ancora sfide per impedire la produzione su larga scala.

Queste fotocamere in miniatura possono essere utilizzate anche per trasformare l’intera superficie dello schermo di computer o telefoni cellulari in fotocamere ad alta risoluzione.