Nuova ottica ispirata alle farfalle: i ricercatori rivoluzionano la tecnologia delle fotocamere

RomeI ricercatori del Penn State College of Engineering hanno sviluppato un nuovo dispositivo ottico chiamato metasuperficie che migliora le prestazioni delle fotocamere. Questa metasuperficie può essere aggiunta alle fotocamere tradizionali, permettendo loro di catturare contemporaneamente dettagli di colore e di polarizzazione.

Questa nuova metasuperficie è piccola, leggera ed economica rispetto alle tradizionali fotocamere iperspettrali e polarimetriche, che sono grandi e costose. Misura solo tre millimetri per tre millimetri e può essere posizionata tra l'obiettivo e i sensori di una fotocamera. Questo progresso consente di integrare tecnologie di imaging avanzate nelle fotocamere comuni, rendendole accessibili a un'ampia gamma di utenti, dagli appassionati ai professionisti in vari settori.

Ecco alcune caratteristiche chiave di questa tecnologia innovativa:

• Metasuperficie ultrasottile che può essere applicata a fotocamere convenzionali
• Cattura simultanea di dati spettrali e di polarizzazione
• Design compatto e leggero
• Decodifica dei dati in tempo reale utilizzando un framework di apprendimento automatico
• Potenziali applicazioni in sanità, commercio al dettaglio e altro ancora

Un sistema di apprendimento automatico è stato sviluppato per interagire con la nuova metasuperficie. Decodifica i dati istantaneamente ed è stato addestrato con 1,8 milioni di immagini utilizzando metodi di aumento dei dati. Ciò gli consente di elaborare immagini a 28 fotogrammi al secondo. I ricercatori hanno dimostrato l'efficacia del loro sistema catturando immagini sia in movimento che statiche con dettagliate informazioni iperspettrali e polarimetriche.

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Questa tecnologia risulta molto utile in diversi ambiti. Nel settore medico, è in grado di produrre immagini estremamente dettagliate dei tessuti. Questo aiuta i medici a individuare precocemente malattie come il cancro. Fornisce immagini più dettagliate rispetto agli strumenti di imaging medico attuali, offrendo ai dottori migliori metodi per diagnosticare le patologie.

La tecnologia avanzata delle fotocamere può essere utilizzata quotidianamente per verificare la qualità del cibo nei supermercati. I clienti possono scattare velocemente una foto per valutare la freschezza dei prodotti e scegliere quelli migliori. Queste fotocamere rilevano dettagli invisibili a occhio nudo, facilitando scelte d'acquisto più informate.

Questa tecnologia potrebbe rivoluzionare settori come il monitoraggio ambientale, la sicurezza e la rilevazione a distanza. Per esempio, gli scienziati ambientali possono utilizzarla per seguire meglio gli ecosistemi, individuando inquinanti o variazioni nella salute delle piante che le fotocamere tradizionali non riescono a rilevare.

Questa nuova tecnologia potenzia le fotocamere convenzionali, rendendole più efficaci in molti settori dell'imaging. Grazie all'uso di ottiche avanzate e intelligenza artificiale, offre soluzioni di imaging più precise, dettagliate e facili da usare.