La micro-caméra a un grand potentiel et peut être utilisée pour détecter certains problèmes dans le corps humain. L'objet est similaire à une puce informatique.
Une caméra aussi petite qu'un grain de sable ou de sel gemme a été créée. Il a été créé par des chercheurs de l'université de Princeton et de l'université de Washington. La micro-caméra est ultra-compacte et son nouveau système peut produire des images nettes et en couleur de la même qualité qu'un objectif photographique 500 000 fois plus grand. Les détails de cet objet innovant ont été publiés fin novembre dans un article de Nature Communications.
À quoi peut servir la caméra de la taille d'un grain de sable
Le système qui compose la minuscule caméra pourrait être utile dans le domaine médical, par exemple pour permettre la réalisation d'endoscopies mini-invasives avec des robots médicaux. Ce mécanisme améliore l'imagerie d'autres instruments de taille et de poids plus importants et permettrait de diagnostiquer plus clairement les maladies, puis de les traiter. Pour capturer une scène entière, les chercheurs expliquent qu'il est possible d'utiliser des milliers de ces micro-caméras, ce qui permet de capturer toute la surface d'intérêt.
Comment fonctionne la micro-caméra
Lorsqu'une caméra traditionnelle utilise une série de lentilles incurvées en verre ou en plastique pour focaliser les rayons lumineux, le nouveau système optique s'appuie sur une technologie appelée métasurface, qui peut être produite un peu comme une puce informatique. Large d'à peine un demi-millimètre, la métasurface est constellée de 1,6 million de broches cylindriques, chacune ayant à peu près la taille du virus de l'immunodéficience humaine (VIH).
Chaque pôle a une géométrie unique et fonctionne comme une antenne optique. La variation de la conception de chaque pôle est nécessaire pour modéliser correctement l'ensemble du front d'onde optique. Avec l'aide d'algorithmes basés sur l'apprentissage automatique, les interactions avec la lumière se combinent pour produire des images de la plus haute qualité avec le plus grand champ de vision pour une caméra métasurface couleur.
Felix Heide, auteur principal de l'étude, a expliqué qu'une innovation clé dans la création de la caméra était la conception intégrée de la surface optique et des algorithmes de traitement du signal qui produisent l'image. Cela a permis d'améliorer les performances de la caméra dans des conditions de lumière naturelle, contrairement aux caméras métasurface précédentes qui nécessitaient une lumière laser pure provenant d'un laboratoire ou d'autres conditions idéales pour produire des images de haute qualité.
À part un certain flou sur les bords du cadre, les images de taille nanométrique de la caméra sont comparables à celles d'un objectif conventionnel, dont le volume est 500 000 fois supérieur. Heide et ses collègues travaillent maintenant à améliorer les capacités de calcul de la caméra elle-même. En plus d'optimiser la qualité des images, ils aimeraient ajouter des capacités de détection d'objets et d'autres modalités pertinentes pour la médecine et la robotique.
En termes d'innovations technologiques, des drones qui sauvent des personnes en cas de catastrophe naturelle ont été construits au Japon, tandis qu'en Italie, une technologie a été développée pour protéger les monuments.
Stefania Bernardini
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