Ερευνητές από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ έφτιαξαν ένα σετ μικροσκοπικών μεταλλενσών.
Οι νανοκολόνες απαθανάτισαν το φως των φωτογραφιζόμενωνσκηνές και το διαχώρισε ανάλογα με την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου: το φως από την αριστερή και τη δεξιά κυκλική πόλωση εκτρέπεται σε διαφορετικές γωνίες. Αυτό επιτεύχθηκε χάρη στη διάταξη των νανοκολόνων. Ήταν διατεταγμένα έτσι ώστε ένα μέρος του εισερχόμενου φωτός να περνά από τη μακριά πλευρά του ορθογωνίου και κάποιο από τη κοντή πλευρά. Καθώς το φως διανύει μεγαλύτερες αποστάσεις, η γωνία εκτροπής αυξάνεται.
Εικόνα: NIST
Οι προγραμματιστές εξηγούν ότι το φως πουδιαθλάται σε διαφορετικές γωνίες, χτυπά διαφορετικές εστίες κάμερας. Έτσι, ανάλογα με το αν το φως έχει περάσει από το μακρύτερο ή το μικρότερο τμήμα των ορθογώνιων νανοκολόνων, το metalens δημιουργεί εικόνες κοντινών ή μακρινών αντικειμένων. Το βάθος ανάλυσης της κάμερας κυμαίνεται από μερικά cm έως 1,7 km.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το μεγαλύτερο πρόβλημαπροέκυψε με αντικείμενα που βρίσκονται σε μέση απόσταση. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα νευρωνικό δίκτυο για να διδάξουν το σύστημα να αναγνωρίζει και να διορθώνει ελαττώματα (θάμπωμα ή χρωματική εκτροπή) σε αντικείμενα που βρίσκονταν στη μέση μεταξύ της κοντινής και της μακρινής εστίας των μετάλλων.
Τα ανεπτυγμένα μέταλλα αυξάνουν τη φωτεινότητα χωρίςβλάβη στην ανάλυση της εικόνας. Επιπλέον, επειδή το σύστημα διορθώνει αυτόματα για εκτροπές, είναι εξαιρετικά ανεκτικό σε σφάλματα, επιτρέποντας στους ερευνητές να χρησιμοποιούν απλά και εύχρηστα σχέδια για μικροσκοπικούς φακούς.
Amit Agrawal, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας
Εικόνα: S. Kelley/NIST
Οι προγραμματιστές σημειώνουν ότι η ιδέα της δημιουργίας τέτοιου είδουςδανείστηκαν φακούς από τη συσκευή των ματιών των τριλοβιτών (Dalmanitina socialis). Αυτά τα ζώα κατοικούσαν στους ωκεανούς πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια. Όπως σημειώνουν οι ερευνητές, αυτά τα θαλάσσια πλάσματα είχαν διεστιακά μάτια, καθένα από τα οποία είναι τοποθετημένο σε ένα μίσχο και αποτελείται από δύο φακούς που διαθλούν το φως σε διαφορετικές γωνίες. Μια τέτοια διάταξη του ματιού επέτρεψε στους τριλοβίτες να βλέπουν ταυτόχρονα θηράματα να κολυμπούν κοντά και μακρινούς εχθρούς να πλησιάζουν από απόσταση μεγαλύτερη από ένα χιλιόμετρο.
Διαβάστε περισσότερα:
Το κυνηγούν εδώ και αιώνες: τι γνωρίζουμε για τον πλανήτη Vulcan δίπλα στον Ήλιο
Οι αστρονόμοι βρήκαν έναν πλανήτη κοντά στη Γη: έχει μια πολύ περίεργη τροχιά
Επιστήμονες από την Κίνα απέδειξαν ότι οι σύγχρονες μετατοπίσεις πλακών χρονολογούνται πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια