Вченим вдалось перетворити камеру телефону на мікроскоп завдяки крихітному світлодіоду

Інженери із Сінгапуру та Массачусетського технологічного інституту розробили крихітний світлодіод, який можна вбудувати у фотонний чип та використовувати для створення мікроскопа зі звичайної камери мобільного телефону.

Технологія використовує вбудоване в чип джерело світла та нейронну мережу, яка реконструює дані мікроскопа. Світло у більшості фотонних чипів походить від зовнішніх джерел, що призводить до низької загальної енергоефективності та суттєво обмежує масштабованість цих чипів, пояснили вчені. Щоб вирішити цю проблему, вони розробили вбудовані джерела.

Готовий пристрій є інтегрованим з існуючими напівпровідниковими технологіями світлодіод субхвильового діапазону. Крихітний світлодіод може працювати при кімнатній температурі, демонструє високу просторову інтенсивність і має найменшу площу випромінювання (0,09 ± 0,04 мкм) серед усіх відомих кремнієвих випромінювачів.

Щоб продемонструвати потенційне практичне застосування, дослідники інтегрували цей світлодіод у мікроскоп сантиметрового масштабу, що не вимагає ні лінзи, ні отвору.

Інженери також розробили нейронну мережу, що не вимагає попереднього навчання та дозволяє обробляти зображення від нових джерел світла без попереднього знання спектра джерела або променя профілю. Дослідники зауважили, що технологія дозволяє перетворити камери в повсякденних пристроях, таких як мобільні телефони, на мікроскопи тільки шляхом модифікації кремнієвого чипа і програмного забезпечення.