به گزارش ثریا پژوهشگران آمریکایی، نوعی دوربین ابداع کردهاند که به اندازه یک دانه نمک است.
به نقل از فیز، دوربینهایی که در اندازه میکرو ساخته شدهاند، این قابلیت را دارند که مشکلات را در بدن انسان شناسایی کنند و به رباتهای فوقالعاده کوچک امکان بدهند تا توانایی حس کردن داشته باشند اما روشهای پیشین، تصاویر مبهمی با میدان دید محدود ثبت کردهاند.
پژوهشگران "دانشگاه پرینستون"(Princeton University) و "دانشگاه واشنگتن"(University of Washington) در پروژه مشترکی، با ابداع یک دوربین فوقالعاده پیچیده به اندازه یک دانه درشت نمک، بر این چالش غلبه کردهاند. آنها در پژوهش خود نشان دادهاند که این سیستم جدید میتواند تصاویری واضح و تمام رنگی را تولید کند.
این سیستم با طراحی پردازش محاسباتی و سخت افزار دوربین میتواند آندوسکوپی غیرتهاجمی با رباتهای پزشکی را برای تشخیص و درمان بیماریها امکانپذیر سازد و تصویربرداری را برای سایر رباتهایی که محدودیت اندازه و وزن دارند، بهبود ببخشد. مجموعههای متشکل از هزاران دوربین مشابه این نمونه میتوانند برای سنجش تمام صحنه استفاده شوند و سطوح را به دوربین تبدیل کنند.
در حالی که یک دوربین سنتی، مجموعهای از لنزهای خمیده شیشهای یا پلاستیکی را برای خم کردن پرتوهای نور در فوکوس به کار میبرد، این سیستم نوری جدید به فناوری موسوم به "فراسطح"(Metasurface) متکی است که میتوان آن را شبیه به یک تراشه رایانهای تولید کرد. عرض فراسطح، تنها نیم میلیمتر است و ۱/۶ میلیون ساختار استوانهای به شکل میله دارد که هر کدام تقریبا به اندازه ویروس "HIV" هستند.
هر میله، دارای یک هندسه منحصر به فرد است و مانند یک آنتن نوری عمل میکند. تغییر طراحی هر میله برای شکل دادن درست کل جبهه موج نوری، ضروری است. با کمک الگوریتمهای مبتنی بر یادگیری ماشینی، تعامل میلهها با نور ممکن میشود تا تصاویری را با بالاترین کیفیت و وسیعترین میدان دید برای یک دوربین تمامرنگی فراسطحی تولید کند.
یک نوآوری کلیدی در ایجاد دوربین، طراحی یکپارچه الگوریتمهای پردازش سیگنال و سطح نور بود که تصویر را تولید میکنند. "فلیکس هاید"(Felix Heide)، استادیار علوم رایانهای دانشگاه پرینستون و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این کار، دوربین را در شرایط نور طبیعی تقویت کرد؛ برخلاف دوربینهای فراسطحی پیشین که به پرتو لیزر آزمایشگاه یا سایر شرایط ایدهآل برای تولید تصاویر با کیفیت بالا نیاز داشتند.
پژوهشگران، تصاویر تولیدشده با سیستم خود را با نتایج به دست آمده از دوربینهای فراسطحی پیشین مقایسه کردند. تصاویر ثبتشده با نانودوربینها به جز کمی تاری در لبههای قاب، قابل مقایسه با تصاویر لنزهای سنتی بودند که حجم آنها بیش از ۵۰۰ هزار برابر است.
سایر لنزهای فوقالعاده فشرده فراسطحی، مشکلاتی از جمله اعوجاجهای عمده تصویر، میدان دید کوچک و توانایی محدود در گرفتن طیف کامل نور مرئی را شامل میشوند.
"ایتن تسنگ"(Ethan Tseng)، دانشجوی مقطع دکتری علوم رایانهای دانشگاه پرینستون و از سرپرستهای این پروژه گفت: طراحی و پیکربندی این ریزساختارهای کوچک برای انجام آن چه که میخواهید، یک چالش است. این کار برای این وظیفه ویژه یعنی ثبت تصاویر با میدان دید بزرگ، چالشبرانگیز است زیرا میلیونها ریزساختار کوچک وجود دارد و مشخص نیست که چگونه میتوان آنها را با روش بهتری طراحی کرد.
"شین کولبرن"(Shane Colburn)، از پژوهشگران این پروژه، با ابداع یک شبیهساز محاسباتی برای آزمایش خودکار پیکربندیهای گوناگون نانو آنتن، با این چالش مقابله کرد. به گفته کولبرن، این نوع شبیهسازی به دلیل تعداد آنتنها و پیچیدگی تعامل آنها با نور میتواند از حافظه و زمان قابل توجهی استفاده کند. او مدلی را برای بررسی کارآمد قابلیتهای تولید تصویر فراسطحی با دقت کافی ایجاد کرد.
"جیمز وایتهد"(James Whitehead)، دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه، سطوح فراسطحی را ساخت که مبتنی بر نیترید سیلیسیم بودند. نیترید سیلیسیم، مادهای شیشه مانند است که با روشهای استاندارد نیمهرسانا که برای تولید تراشههای رایانهای استفاده میشود، سازگاری دارد. این بدان معناست که یک طرح فراسطحی معین را میتوان به سادگی و با هزینهای کمتر از هزینه تولید لنز دوربینهای معمولی، به صورت انبوه تولید کرد.
هاید و همکارانش اکنون در تلاش هستند تا قابلیتهای محاسباتی بیشتری را به دوربین اضافه کنند. آنها مایل هستند تا فراتر از بهینهسازی کیفیت تصویر، قابلیت تشخیص دادن اشیا و روشهای سنجش مربوط به پزشکی و علوم رباتیک را به این فناوری اضافه کنند.
همچنین هاید، استفاده از دوربینهای فوق فشرده را برای ابداع سطوح به عنوان حسگر در نظر گرفته است. وی افزود: ما میتوانیم سطوح را به دوربینهایی تبدیل کنیم که وضوح فوقالعاده بالایی دارند. با کمک این فناوری، دیگر به سه دوربین در پشت تلفن همراه خود نیاز نخواهید داشت، بلکه همه قسمت پشت تلفن همراه شما به یک دوربین بزرگ تبدیل میشود. ما میتوانیم به روشهای کاملا متفاوتی برای ساخت این دستگاهها در آینده فکر کنیم.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری ایسنا
محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روباتها ابداع کرد
اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب میگویند
خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرحهای فناوری
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
اهمیت هوش مصنوعی در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی
جلسه تلاوت و هماندیشی قاریان بینالمللی مزین به نام رهبر شهید
فلسفه در اندیشه حضرت امام، مقدمهای ضروری برای رسیدن به عرفان است
جریان قاتلان حسین (ع) امروز در مقابل امت ایشان قرار گرفتهاند
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
احتمال اعمال محدودیت دوباره بر اینترنت بینالملل وجود دارد؟
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
چه چیزی کلید مرگ را در کهکشانها میچرخاند؟
جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳
داستان جالب کندترین آزمایش جهان چه بود؟
تاثیر باورنکردنی چای بر سلامتی و افزایش طول عمر
اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
نتیجه نهایی گفتگوی پیامبر با مسیحیان نجران پس از ماجرای مباهله چه شد؟
افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی
هشدار قالیباف به ترامپ و دیگر رهبران جهان+عکس
حجتالاسلام قمی: زبان در وصف شما مردم مبعوث شده قاصر است
طرح روضههای خانگی سدره به مناسبت ماه محرم آغاز به کار کرد
نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
به کارگیری هوش مصنوعی جمینای در کروم به غرب آسیا رسید
زیرساخت حقیقی این سرزمین، تمدن کهن، فرهنگ و هنر ماندگارش است
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.