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
ماجرای کاروانی در مشایه کربلا که چند مرجع تقلید در آن حاضر بودند
خوانشی از حکمرانی شبکهای، مشارکت اجتماعی و ظرفیت تمدنسازی اربعین
نوای «یالثارات الحسین» در پیادهروی جاماندگان تهران/طنین عشق در پایتخت
اربعین یک «تجربه همسرنوشتی» ایجاد کرد/وحدت نیازمند مراقبت است
تکمیل بزرگترین مجتمع اسکان زائران اربعین در کربلا
برگزاری محفل انس با قرآن ویژه اربعین حسینی در حرم عبدالعظیم
اربعین، مانور تمدن سازی مهدوی؛ وقتی قدرت نرم از مرزها فراتر می رود
کلید نهایی پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی منتشر شد
بازخوانی حادثه خروج اوپنایآی/ چگونه هوش مصنوعی مهاجم شد؟
رومینگ اربعین ارزانتر شد/ توصیه به استفاده از بستههای ایرانی
حال علامه امینی وقتی از مسیر مشایه به نزدیک کربلا میرسید، منقلب میشد
گوشهای از دلدادگی موکبداران عراقی در پیادهروی اربعین
اولین زیارت اربعین مادران داغدیده میناب؛ روایتی از دلهایی که سوخت
مریم همتیان بازیگر سینما و تئاتر درگذشت
داریوش فرضیایی بازیگر سریال جدید سیمافیلم شد
گانگستر مشهور سینما از دنیا رفت
مراسم یادبود اکبر عبدی برگزار شد؛ پخش سریال اکبر عبدی بعد از صفر
لطفاً زبان فارسی را تکه پاره نکنید!
پویش بزرگ کتابخوانی اربعین حسینی با محوریت «آب هرگز نمیمیرد» برگزار میشود
نخهای نازک هوشمند علائم حیاتی بدن را رصد میکند
شروط جدید وزارت بهداشت برای ایجاد رشته و دوره جدید علوم پزشکی
برافراشتهشدن پرچم ایران در بینالحرمین
راهاندازی نخستین مرکز دانش تخصصی بازیهای رایانهای در کشور
رکورد سریع ترین پهپاد الکتریکی جهان شکسته شد
اعتباربخشی؛ کلید ارتقای نظام آموزش عالی
اهدای جایزه چهره برجسته علمی و فرهنگی جهاد دانشگاهی به شهید لاریجانی
ابر خوشه استارلینک صاحب ۲۴ ماهواره جدید شد
۴ خانواده آمریکایی از متا، تیک تاک، اسنپ و گوگل شکایت کردند
همدستی هوش مصنوعی آمازون و والمارت با تقلب در کالا
اقدامات گسترده برای آمادهسازی زیرساختهای خوابگاهی دانشجویان
سه تصمیم راهبردی دولت برای تقویت نقشآفرینی دانشگاهها در حکمرانی کشور
تاسیسات آبی هفت ایالت آمریکا تحت حملات هک
صدرنشینی دانشگاه علوم پزشکی تهران در رتبهبندی سایمگو ۲۰۲۶
وقتی لذت سلفی غمِ سوگ را میبلعد؛ ۲ حکم قضایی به نفع سینماگران ایرانی
طلب خونخواهی قائد شهید امت روی دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج)
«مرد عنکبوتی» با رکوردشکنی از راه رسید؛ درخشش «روز کاملاً جدید»
نگاهی به الهیات و اخلاق جنگ و صلح از منظر اسلام و مسیحیت در همایشی بین المللی
ورود بیش از سه میلیون زائر خارجی به عراق از اول محرم
موشک اسپیس ایکس با ماه تصادف میکند
انتخاب واحد دانشگاه آزاد اسلامی از تاریخ ۲۴ مرداد آغاز میشود
کاهش ۵۰ درصدی خوردگی تجهیزات نیروگاهی با فناوری نانوحباب
توسعه دیپلماسی فناوری ایران و اتیوپی با محوریت صادرات دانشبنیان
مهلت ثبتنام آزمونهای علوم پزشکی تا ۲۰ شهریور تمدید شد
کلید اولیه آزمون ارتقای دستیاری منتشر شد/ مشارکت ۹۶ درصدی دستیاران
عدم امکان ثبت درخواست صدور دانشنامه در تعطیلات تابستانی پیام نور
سهروردی به صراحت خود را احیاکننده «حکمت خسروانی ایرانی» قلمداد می کرد
بیعت زنان با زینب کبری؛ آغازِ احیای تمدنِ مهدوی به دستِ زن
تأکید اوقاف بر تسهیل فرآیندها برای توسعه پروژههای مذهبی و درمانی
شب شهدای میناب در اربعین/ پدر دو شهید: من از کربلا به کربلا آمدم
رئیس دانشگاه الزهرا کربلا: نهضت حسینی مرزهای طایفهای را شکست داد
چسب زیستی الهامگرفته از صدف حسگرهای پوشیدنی را مقاومتر کرد
نگاهی به سه قسمت ابتدایی یک سریال؛ وقتی همه کوریم!
اربعین ۱۴۰۵ با دو شعار مشترک امت اسلامی برگزار میشود
گوگلپلی ابزارهای تأیید سن را برای توسعهدهندگان گسترش میدهد
اسپیس ایکس ماهواره جاسوسی به مدار زمین برد
اربعین زیر پوشش ارتباطی/ از رومینگ تا اینترنت رایگان در مسیر زائران
محدودیت آموزش مجازی برای دانشجویان خارجی رفع میشود
ایران عضو سازمان جهانی همکاری هوش مصنوعی شد
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
اقدامات گسترده برای آمادهسازی زیرساختهای خوابگاهی دانشجویان
کلید اولیه آزمون ارتقای دستیاری منتشر شد/ مشارکت ۹۶ درصدی دستیاران
تأکید اوقاف بر تسهیل فرآیندها برای توسعه پروژههای مذهبی و درمانی
شب شهدای میناب در اربعین/ پدر دو شهید: من از کربلا به کربلا آمدم
محدودیت آموزش مجازی برای دانشجویان خارجی رفع میشود
نگاهی به الهیات و اخلاق جنگ و صلح از منظر اسلام و مسیحیت در همایشی بین المللی
شروط جدید وزارت بهداشت برای ایجاد رشته و دوره جدید علوم پزشکی
چسب زیستی الهامگرفته از صدف حسگرهای پوشیدنی را مقاومتر کرد
عدم امکان ثبت درخواست صدور دانشنامه در تعطیلات تابستانی پیام نور
مهلت ثبتنام آزمونهای علوم پزشکی تا ۲۰ شهریور تمدید شد
انتخاب واحد دانشگاه آزاد اسلامی از تاریخ ۲۴ مرداد آغاز میشود
اربعین ۱۴۰۵ با دو شعار مشترک امت اسلامی برگزار میشود
ایران عضو سازمان جهانی همکاری هوش مصنوعی شد
بیعت زنان با زینب کبری؛ آغازِ احیای تمدنِ مهدوی به دستِ زن
گوگلپلی ابزارهای تأیید سن را برای توسعهدهندگان گسترش میدهد
سهروردی به صراحت خود را احیاکننده «حکمت خسروانی ایرانی» قلمداد می کرد
سه تصمیم راهبردی دولت برای تقویت نقشآفرینی دانشگاهها در حکمرانی کشور
نگاهی به سه قسمت ابتدایی یک سریال؛ وقتی همه کوریم!
طلب خونخواهی قائد شهید امت روی دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج)
اربعین زیر پوشش ارتباطی/ از رومینگ تا اینترنت رایگان در مسیر زائران
همدستی هوش مصنوعی آمازون و والمارت با تقلب در کالا
۴ خانواده آمریکایی از متا، تیک تاک، اسنپ و گوگل شکایت کردند
اهدای جایزه چهره برجسته علمی و فرهنگی جهاد دانشگاهی به شهید لاریجانی
توسعه دیپلماسی فناوری ایران و اتیوپی با محوریت صادرات دانشبنیان
اسپیس ایکس ماهواره جاسوسی به مدار زمین برد
برافراشتهشدن پرچم ایران در بینالحرمین
موشک اسپیس ایکس با ماه تصادف میکند
نخهای نازک هوشمند علائم حیاتی بدن را رصد میکند
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.