I ragni saltatori hanno ispirato un sensore di profondità all’avanguardia

I ragni saltatori hanno ispirato una nuova ricerca, che prende in considerazione l’evoluzione di queste creature. Questa specie di aracnidi, hanno un’impressionante percezione della profondità, nonostante abbiano un cervello molto piccolo. Il che, consente loro, di avventarsi con precisione su bersagli da diverse angolazioni del corpo. I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), hanno sviluppato un sensore di profondità compatto ed efficiente, che potrebbe essere installato su micro-robot.

I dispositivi indossabili, combinano un metallo piatto multifunzionale, con un algoritmo ultra efficiente per misurare la profondità molto rapidamente. Zhujun Shi, del Dipartimento di Fisica e co-autore della ricerca ha detto: “L’evoluzione ha prodotto una vasta gamma di sistemi di visione, adatti a scopi diversi. Il design ottico e la nanotecnologia, ci stanno finalmente permettendo di progettare sensori di profondità artificiali che sono altrettanto efficaci”. Molti dei sensori di profondità odierni, utilizzano fonti di luce integrate e telecamere multiple per misurare la distanza.

Ma, per quanto riguarda i dispositivi di piccole dimensioni, come smart-watch e micro-robot, la potenza di calcolo è limitata. Gli umani misurano la profondità usando la visione stereo, il che significa che quando guardiamo un oggetto, ognuno dei due occhi sta raccogliendo un’immagine leggermente diversa.  Il nostro cervello prende queste due immagini, le esamina pixel per pixel e calcola la distanza. “Quel calcolo, di prendere due immagini e cercare parti corrispondenti, è oneroso dal punto di vista computazionale”, hanno dichiarato il team di ricercatori del progetto.

Dai ragni saltatori una tecnologia efficiente e compatta

I ragni saltatori hanno sviluppato un sistema più efficiente per misurare la profondità. Ogni occhio ha alcune retine semitrasparenti disposte a strati, che misurano più immagini con diversi tipi di sfocatura. Ma finora, replicare questo tipo di sistema, ha richiesto telecamere di grandi dimensioni. Federico Capasso, professore di fisica applicata e il suo laboratorio hanno già sviluppato metalenses, lenti che possono produrre contemporaneamente diverse immagini contenenti informazioni diverse.

Partendo da questa ricerca, il team ha progettato un metallo in grado di produrre contemporaneamente due immagini con sfocatura diversa. Capasso commenta così la nuova ricerca: “Essere in grado di progettare metasuperfici e algoritmi computazionali insieme, è molto eccitante. Questo è un nuovo modo di creare sensori computazionali e apre le porte a molte possibilità”. Capasso è dell’opinione che la fusione di scoperte nel campo della progettazione ottica e dell’imaging computazionale li ha portati a realizzare la nuova videocamera di profondità che aprirà una vasta gamma di opportunità nel campo della scienza e della tecnologia.