تبدیل دوربین تلفن همراه به میکروسکوپ با وضوح بالا
پژوهشگران سنگاپوری کوچکترین ال ای دی جهان را توسعه دادند که باعث تبدیل دوربین‌های تلفن همراه به میکروسکوپ‌های با وضوح بالا می‌شود.
به گزارش از تارنمای نانو ورک، این ال ای دی جدید با استفاده از طول موج نور کوتاه‌تر، امکان ساخت کوچکترین میکروسکوپ هولوگرافی جهان را فراهم کرده و راه را برای دوربین‌های قوی‌تردر دستگاه‌های روزمره مانند تلفن‌های همراه و تبدیل آن به میکروسکوپ از طریق اصلاحات در تراشه و نرم‌افزار سیلیکون فراهم می‌کند.
این فناوری همچنین یک گام مهم رو به جلو در کوچک‌سازی ابزارهای تشخیصی برای کشاورزان است. این موفقیت با توسعه الگوریتم شبکه عصبی انقلابی که قادر به بازسازی اشیاء اندازه‌گیری شده توسط میکروسکوپ هولوگرافی است، تکمیل شده است، بنابراین امکان بررسی پیشرفته اشیاء میکروسکوپی مانند سلول‌ها و باکتری‌ها بدون نیاز به میکروسکوپ‌های معمولی یا اپتیک اضافی را فراهم می‌کند.
این تحقیق همچنین راه را برای پیشرفت عمده در فوتونیک هموار می‌کند. ساخت یک انتشاردهنده قدرتمند روی تراشه که از ابعاد میکرومتر کوچک تر است، یک چالش بوده است.
در حالی که انتشاردهنده‌های مبتنی بر این مواد بسیار امیدوارکننده بوده است، اما ادغام فرآیندهای ساخت آن‌ها در سیستم عامل‌های استاندارد فلزی-اکسید هادی (CMOS) استاندارد همچنان چالش‌برانگیز است.
در مقاله‌ای با عنوان A sub-wavelength Si LED integrated in a CMOS platform که محققان در نشریه نیچر به چاپ رساندند، جزییات مربوط به ساخت ال ای دی را گزارش کردند که از جنس سیلیکون بوده و روی پلتفرم CMOS قابل پیاده‌سازی است. این ال ای دی را می‌توان کوچک ترین نشر دهنده نور سیلیکونی دانست که شدت تابش آن قابل مقایسه با ال ای دی های بزرگ تر است.
به منظور نشان دادن کاربرد عملی بالقوه این فناوری، محققان این ال ای دی ها را در یک میکروسکوپ هولوگرافی در مقیاس سانتی‌متر، قرار دادند و نتایج کار را بررسی کردند. این تیم تحقیقاتی همچنین یک معماری شبکه عصبی عمیق را برای بهبود کیفیت بازسازی تصویر ایجاد کرد. بر خلاف روش‌های سنتی بازسازی محاسباتی که به داده های آموزشی نیاز دارند، این شبکه عصبی با تعبیه یک مدل فیزیک در الگوریتم، نیاز به آموزش نداشت.
