Kamera wielkości kryształka soli; nowy przyjaciel szpiega

Sztuka uwieczniana obrazu jest znana od stosunkowo dawna. Obecnie jest niemal powszechna – praktycznie każdy człowiek ma ze sobą urządzenie zdolne do robienia zdjęć. Niektórym wystarcza smartfon, inni potrafią wydać na lustrzankę z obiektywami kilkadziesiąt tysięcy złotych. Problemem jednak nawet najbardziej zaawansowanych aparatów jest ich stosunkowo duży rozmiar. Tymczasem naukowcy z amerykańskich uniwersytetów w Priceton i Seattle opracowali kamerę o rozmiarach ziarnka soli.

Neural Nano-Optics, bo tak zwie się nowa technologia, nie jest pierwszą w swojej kategorii. Żaden z poprzedników nie dawał jednak tak dobrej jakości obrazu. W konwencjonalnych aparatach wykorzystywane są między innymi soczewki do zakrzywiania promieni świetlnych. Neural Nano-Optics wykorzystuje natomiast tak zwaną metapowierzchnię, wyposażoną w 1,6 miliona cylindrycznych słupków (pojedynczy ma rozmiar wirusa HIV). Słupki te są zróżnicowane pomiędzy sobą i stanowią rodzaj optycznej anteny.

W połączeniu z algorytmami opartymi o uczenie maszynowe kamera o szerokości pół milimetra daje w pełni kolorowy obraz o najwyższym dotychczas polu widzenia. Co więcej, nanojednostki można łączyć w duże zespoły. Jak twierdzi Felix Heide, współautor projektu z Uniwersytetu Princeton, możliwa jest zamiana wybranych powierzchni w kamery o bardzo wysokiej rozdzielczości. Przykładowo tył smartfona mógłby stać się ogromnym aparatem.

Porównanie obrazu do uprzednio najlepszej miniaturowej kamery (źródło: Priceton University).

Wyobraźnia podpowiada nowoczesny (i wszechobecny) miejski monitoring, gdzie dowolna lampa uliczna mogłaby stać się ,,podglądaczem", czy rewolucję w kinematografii. Głównym zastosowaniem dla Neural Nano-Optics ma być przede wszystkim medycyna, w której tradycyjne metody badań, jak endoskopia, zostałyby zastąpione mniej inwazyjnymi miniaturowymi kamerami. Niewielki rozmiar pozwoliłby też zapewne na dokładniejsze zobrazowanie wnętrza organizmu i bardziej precyzyjną diagnozę.

Robotyka również skorzysta na wynalazku, gdyż dotychczasowe maszyny o niewielkich rozmiarach miały ograniczoną optykę. W tym miejscu pojawią się sceptyczne głosy o możliwości szpiegowania przy wykorzystaniu takich kamer. Cóż, w czasach, gdy niemal każdy mieszkaniec globu ma smartfona, takie rozwiązanie może być już mniej praktyczne.