دید در مه و تاریکی با دوربین های مجهز به فناوری الهام گرفته از مار به گزارش سیبکس، محققان یک «مبدل» الهام گرفته از مار ساخته اند که امکان تصویربرداری مادون قرمز با وضوح 4K را روی سنسورهای استاندارد CMOS و در دمای اتاق فراهم می آورد. به گزارش سیبکس به نقل از ایسنا، این پیشرفت تازه، دید حرارتی مشابه توانایی مارها را به سنسورهای دوربین های روزمره می آورد و تصویربرداری مادون قرمز را به استفاده عمومی و کم هزینه نزدیک تر می کند. به نقل از آی ای، مارها از اندام های ویژه ای به نام «اندام های حفره ای» (pit organs) برای تشخیص امضاهای حرارتی در تاریکی مطلق استفاده می کنند؛ یک توانایی زیستی خارق العاده که مهندسان مدت هاست در پی شبیه سازی آن هستند. سامانه های تصویربرداری مادون قرمز امروزی می توانند کار مشابهی انجام دهند، اما تنها با مواد گران قیمت یا سخت افزارهای خنک کننده حجیم که قابلیت حمل را محدود می کنند. سنسورهای سیلیکونی استاندارد CMOS، ستون فقرات دوربین های تلفن های هوشمند و مصرفی هستند؛ ارزان و فراگیر. اما آنها قادر به دیدن نور مادون قرمز موج کوتاه (SWIR) یا موج میانی (MWIR) نیستند. این شکاف بنیادی سبب شده تصویربرداری مادون قرمز با کارآیی بالا برای بیشتر کاربردها دست نیافتنی بماند. حال دانشمندان «موسسه فناوری پکن» یک سامانه مصنوعی «بینایی مار» ساخته اند که این شکاف را پر می کند. آنها یک مبدل مادون قرمز به مرئی را مستقیما روی تراشه استاندارد CMOS ادغام کردند و امکان تصویربرداری مادون قرمز 4K در دمای اتاق و بدون خنک کننده های پرهزینه را فراهم ساختند. محققان می گویند: برای بخشیدن ادراک حرارتی شبیه مار به سامانه های مصنوعی، باید بر مشکلات نویز ذاتی در آشکارسازی مادون قرمز در دمای اتاق غلبه می کردیم. برای حل این مشکل، پژوهشگران یک لایه ی چند ماده ای ساختند که مثل یک «دیوار هوشمند» عمل می کند؛ جلوی نویز و جریان های ناخواسته را می گیرد اما اجازه می دهد سیگنال های مفید عبور کنند. لایه های اضافی اکسید روی و یک پلیمر، سدّی ایجاد می کنند که نویز حرارتی یا جریان تاریک را می بندد، در حالیکه بازهم اجازه می دهد حامل های سیگنال بطور کارآمد حرکت کنند. این کار موجب می شود سنسور نسبت به طول موج های SWIR و MWIR حساس بماند بدون نیاز به خنک سازی برودتی که تغییری بزرگ نسبت به آشکارسازهای مادون قرمز سنتی است. آنها همین طور یک ساختار نورافشان ایجاد کردند تا سیگنال های مادون قرمز را به فوتون های مرئی قابل خواندن توسط CMOS تبدیل کند. با متعادل سازی حرکت الکترون ها و حفره ها درون دستگاه، پژوهشگران کارآیی آنرا بطور شایان توجهی بالا بردند و ورودی های ضعیف را به تصاویر روشن و واضح تبدیل کردند. وضوح 4K به دست آمد هنگامی که این سامانه روی یک ویفر استاندارد هشت اینچی CMOS ادغام شد، تصاویر مادون قرمز با وضوح 3840 × 2160 ثبت گردید. این فناوری مسیر کم هزینه و کارآمد برای تصویربرداری مادون قرمز ممکن می کند. دید مادون قرمز 4K کم هزینه می تواند سامانه های نسل بعدی رانندگی خودکار، ابزارهای بازرسی صنعتی، تشخیص های پزشکی، تجهیزات دید در شب و دستگاههای تصویربرداری مصرفی را توانمند کند. با تقلید از نقشه زیستی اندام های حرارتی مار و ترکیب آن با فناوری ساخت نیمه رسانا، محققان راهی به طرف دید حرارتی واقعاً در دسترس گشوده اند. بطور خلاصه، به نقل از آی ای، مارها از اندام های ویژه ای به نام اندام های حفره ای (pit organs) برای تشخیص امضاهای حرارتی در تاریکی مطلق استفاده می کنند؛ یک توانایی زیستی خارق العاده که مهندسان مدت هاست در پی شبیه سازی آن هستند. این کار سبب می شود حسگر نسبت به طول موج های SWIR و MWIR حساس بماند بدون نیاز به خنک سازی برودتی که تغییری بزرگ نسبت به آشکارسازهای مادون قرمز سنتی است. 1404/09/11 15:31:14 5.0 / 5 6 تگهای خبر: تراشه , دستگاه , دوربین , سخت افزار این مطلب سیبکس را پسندیدید؟ (1) (0) X تازه ترین مطالب مرتبط رکوردشکنی بی سابقه در تحویل گازوئیل به نیروگاه ها رونمایی اسپیس ایکس از یک فرودگر ساده تر برای تسریع بازگشت به ماه بازار تسلاهای چینی خلوت شد موشک هایپرسونیک جدید چین در دل آسمان تغییر شکل می دهد نظرات بینندگان سیبکس در این مورد نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۲ بعلاوه ۵