Investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad de Washington han desarrollado una cámara ultracompacta. Y si digo "ultra, realmente ultra" compacto, créanme: es del tamaño de un gran grano de sal. El sistema fue desarrollado con una tecnología llamada metasuperficie. 1,6 millones de pines cilíndricos conforman la increíble estructura de este objeto, que se puede producir de manera similar a un chip de computadora.
Una microcámara como esta podrá hacer fortuna con todos los programas de diagnóstico y detección, porque supera (entre otras cosas) incluso los problemas de definición y campo de visión de todos sus “competidores”, que también eran mucho mayores.
Dame la camara
El nuevo sistema puede producir imágenes en color nítidas y rivalizar con una lente fotográfica convencional 500.000 veces más grande, escriben los investigadores en un artículo. publicado ayer 29 de noviembre en Nature Communications.
Una cámara tradicional utiliza una serie de lentes de vidrio o plástico curvados para enfocar los rayos de luz. Este nuevo sistema óptico se basa en cambio, como se mencionó, en una tecnología llamada metasuperficie. En el espacio de medio milímetro, esta tecnología es capaz de albergar más de un millón y medio de nanoestructuras del tamaño del virus del VIH.
La clave del increíble renderizado de este objeto está en la combinación de un diseño avanzado con inteligencia artificial, que hizo posible diseñar la estructura con el fin de optimizar la interacción de estos diminutos cilindros ópticos con la luz. ¿El resultado? Un sistema que podría permitir la obtención de imágenes prácticamente no invasivas. Toda una superficie, una tela, tal vez un ojo artificial podría estar literalmente cubierta por estos conjuntos de "antenas ópticas": todo puede convertirse en una cámara.
Investigación
Investigadores liderados por Félix Heide comparó las imágenes producidas por la nueva cámara con los resultados de las cámaras anteriores, incluidas las de metasuperficie. Todos sufrieron distorsión de la imagen y una capacidad limitada para capturar la luz. Por supuesto, todos menos uno.
"Fue un desafío diseñar y configurar estas pequeñas microestructuras", dice. Ethan Tseng, un doctorado en ciencias de la computación que codirigió el estudio. "Para esta tarea específica de capturar imágenes RGB con un gran campo de visión, fue un desafío porque hay millones de estas pequeñas microestructuras y necesitábamos diseñarlas de manera óptima".
Por qué esta cámara es un gran avance
Aunque el enfoque del diseño óptico no es nuevo, este es el primer sistema que utiliza tecnología óptica de superficie combinada a la perfección con el procesamiento neuronal. Esta investigación ha logrado crear la combinación perfecta entre un diseño extremadamente preciso y una optimización igualmente precisa.
Ahora, Heide y sus colegas están trabajando para agregar más capacidades computacionales a la cámara. Además de optimizar la calidad de la imagen, les gustaría agregar funcionalidad para la detección de objetos y otras modalidades útiles para la medicina y la robótica.
Además de las aplicaciones más "nobles", no hace falta decir que incluso las comerciales serían muchas. Se podría evitar colocar una cámara (pero qué digo, a veces veo incluso cinco) detrás de un teléfono inteligente. Toda la parte posterior del teléfono podría convertirse en una sola cámara. Y quién sabe qué más. ¿Queremos hablar de videovigilancia? Mejor no, vamos.
