Как светодиоды делают из обычного смартфона микроскоп

Учёные из Сингапура и Массачусетского технологического института встроили в фотонный чип миниатюрный светодиод, превратив обычный смартфон в голографический микроскоп.

Команда исследователей из Сингапура и МТИ представила светодиод настолько малых размеров, что его можно встроить в фотонный чип, а потом использовать для превращения камеры смартфона в голографический микроскоп. В основе технологии, помимо светодиода, лежит также реконструирующая данные нейросеть.

Главная проблема фотонных чипов заключается в том, что свет они берут от внешних источников, что ухудшает параметры энергоэффективности и общую масштабируемость устройств. Встроенные источники освещения разрабатываются уже некоторое время — в разное время их делали из легированного редкоземельными материалами стекла, полупроводников и кремниево-германиевых элементов.

Светодиоды такого плана — новинка. Для создания конструкции используются полупроводники КМОП и кремниевый светодиод субволнового диапазона, подходящий для работы при комнатной температуре. Его особенность заключается в маленькой площади излучения при высокой пространственной интенсивности.

В микроскоп светодиод внедрили для демонстрации возможностей новинки. Для этого использовали безлинзовую голографическую модель сантиметрового масштаба на основе кремния. Добавление в систему нейросети позволило решить проблему безлинзовой голографии — наличие редукции отображаемого объекта. Нейросеть обрабатывает изображения от новых источников спектра даже при отсутствии предварительного обучения.

Учёные полагают, что эта или подобная технология позволит превратить в микроскопы даже повседневные предметы, такие как смартфоны.

Возможно, вас заинтересует покупка лабораторного оборудования в Москве?