Universidades da China e Austrália desenvolvem nanochip para aprimorar capacidade de imagem

De acordo com pt.wedoany.com-A Universidade de Zhejiang, na China, e a Universidade Real de Tecnologia de Melbourne (RMIT University), na Austrália, desenvolveram um chip de imagem baseado em nanofabricação, que permite que câmeras e sistemas de sensores detectem detalhes muito além do alcance da imagem colorida tradicional, incluindo diferenças sutis em materiais e condições ambientais que o olho humano não consegue distinguir. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Nature Electronics.

O estudo demonstra um método de integrar a análise de luz diretamente no hardware de imagem, em vez de depender de instrumentos laboratoriais independentes. Os pesquisadores afirmam que o design baseado em nanofabricação pode capturar informações espectrais diretamente no ponto de imagem, apoiando aplicações como visão de máquina, inspeção automatizada e monitoramento ambiental.

A equipe de pesquisa destaca que, embora as câmeras sejam eficientes na captura de imagens, aplicações como visão de máquina, inspeção automatizada e monitoramento ambiental dependem não apenas da aparência dos objetos, mas também da compreensão de diferentes cores e comprimentos de onda. Essas informações podem revelar diferenças em materiais ou condições de superfície que parecem idênticos na imagem padrão.

A professora distinta Baohua Jia, do Centro de Atomateriais e Nanofabricação (Centre for Atomaterials and Nanomanufacturing) da RMIT, colaborou com a equipe liderada pelo professor Jianrong Qiu, da Universidade de Zhejiang, contribuindo com expertise em nanofabricação, caracterização óptica e testes de dispositivos. O Dr. Han Lin, também da RMIT, participou como coautor.

Baohua Jia afirmou que essa abordagem supera as técnicas tradicionais de pós-processamento. "Não se trata de adicionar mais processamento de imagem posteriormente; introduz-se um novo componente físico que pode separar a luz em uma escala muito pequena, perto do próprio sensor."

O dispositivo utiliza pulsos de laser ultrarrápidos para fabricar microestruturas helicoidais dentro de materiais transparentes. Essas microestruturas atuam como microespectrômetros, decompondo a luz incidente em padrões que podem ser lidos pelo sensor, permitindo uma análise espectral compacta sem a necessidade de equipamentos externos.

Os pesquisadores demonstraram um protótipo integrando essa estrutura a um sensor de imagem comercial, provando que ele pode capturar informações espectrais e suportar imageamento espectroscópico de microscopia desde a faixa visível até o infravermelho próximo.

Han Lin afirmou que esses resultados marcam um passo importante na transformação de conceitos em tecnologias utilizáveis, ajudando a "mover a discussão de possibilidades teóricas para os tipos de sistemas de sensores que podem ser realmente construídos no futuro".

Jianrong Qiu destacou que o trabalho ainda está em estágio inicial, mas demonstra um caminho viável para sistemas de sensores compactos. "Provar que um conceito funciona em nível de chip é um passo crucial."

Os pesquisadores afirmam que trabalhos futuros se concentrarão em ampliar os métodos de fabricação, testar mais materiais e otimizar o software de reconstrução para melhorar a forma como as informações de luz são interpretadas a partir do chip.