Поляризація – це поведінка світлових променів в площині їх поширення. Така властивість світла невидима для ока людини, але деякі види комах і тварин можуть бачити поляризоване світло. В даний час розроблені камери, чутливі до поляризації, вони використовуються для виявлення поверхневого напруги матеріалів, виявлення прихованих об’єктів і аналізу якості будь-якого типу поверхні на наявність вм’ятин або подряпин. Істотний недолік таких пристроїв – їх великий розмір. Крім того, процес їх виробництва дорогий, отже, він обмежує область їх потенційного застосування.

Дослідники Гарвардської школи інженерних і прикладних наук ім. Джона Полсона (SEAS) розробили компактну портативну камеру, здатну відображати явище поляризації на одному знімку. Мініатюрна камера розміром з великий палець може використовуватися в системах огляду автономних транспортних засобів, бортових літаках або супутниках, які вивчають хімічний склад атмосфери, а також в пристроях виявлення замаскованих об’єктів (наприклад, у військовій галузі).

Автор дослідження, професор Федеріко Капассо (Federico Capasso) підкреслив, що дана розробка повністю змінює звичний науковий підхід до візуалізації об’єктів. Більшість камер зазвичай можуть визначати тільки інтенсивність і колірний спектр світлових променів, але не бачать поляризації. Ця камера – новий погляд на реальність, що дозволяє показати, як світло відбивається і передається об’єктами в навколишньому світі. Співавтор дослідження, співробітник компанії SEAS доктор Пол Шевальє (Paul Chevalier) повідомив, що розробка допоможе дослідникам в реконструкції об’єктів. Застосувавши технологію поляризації, можна оцінити масштаби, текстуру і повністю розпізнати форму великого об’єкта, а також відрізнити штучні об’єкти від природних, навіть якщо вони мають однакову форму і колір.

Під час дослідження вчені використовували потенціал метаповерхонь і наноструктури, які взаємодіють зі світлом в масштабах довжини хвилі. Більш ранні поляризаційні камери або використовували рухомі частини конструкції, або посилали світлові промені з декількох точок для отримання кількох різних зображень. Це робило оптичні системи об’єктів громіздкими. Нова технологія передбачає використання пікселів камери зі спеціальним малюнком. Метаповерхня містить масу наночастинок, які фіксують поляризуюче світло. Відбиваючись від поверхні, світло дає зображення, кожне з яких відображає певний аспект поляризації. Розміри пристрою близько 2 см в довжину, воно настільки ж просте в управлінні, як і камера на смартфоні. Камера з прикріпленим об’єктивом і захисним чохлом за розмірами не більше, ніж коробка для сніданку.

Розроблена технологія в майбутньому може бути інтегрована в існуючі системи формування зображень, наприклад, в мобільний телефон або камеру «розумного» автомобіля, підкреслюють дослідники. Сучасні технології небувалої компактності відкривають можливість їх застосування в дистанційному спостереженні, розпізнаванні осіб, машинному зорі.

Автор: Тетяна Козодой


Читайте також:

Вчені створили нанозонди для запису внутрішньоклітинної активності нейронів мозку

Фахівці MIT створили мікро-LEGO: функціонального масштабованого робота нового покоління

Коментарi