Imageadores curvos que podem ajustar sua forma podem ter muitas aplicações valiosas, por exemplo, auxiliando no desenvolvimento de ferramentas e câmeras de imagem médica mais avançadas. A maioria dos fotógrafos curvos flexíveis existentes, Contudo, não são compatíveis com superfícies focais ajustáveis ​​ou só podem capturar imagens com baixas resoluções e fatores de preenchimento de pixel.

Pesquisadores da University of Houston e University of Colorado-Boulder recentemente projetaram e criaram um gerador de imagens curvas e adaptáveis ​​à forma com altos fatores de preenchimento de pixels. O novo imageador, apresentado em um artigo publicado em Nature Electronics , foi fabricado pela transferência de uma matriz de pixels optoeletrônicos de silício ultrafinos com um design kirigami em superfícies curvas, usando uma técnica conhecida como impressão de carimbo aditivo conformal.

"Câmeras baseadas em sensores de imagem curvilínea, como um globo ocular semelhante ao humano composto de retina e uma lente, são uma grande promessa para muitos aplicativos críticos, "Cunjiang Yu, um dos pesquisadores que realizou o estudo, contado Phys.org . "Apesar disso, o desenvolvimento de tais câmeras envolve muitos desafios técnicos, por exemplo, associado a alto fator de preenchimento de pixel e capacidade de ajuste de forma, dois recursos que são necessários para capturar imagens nítidas sem aberração óptica. "

O objetivo do estudo recente de Yu e seus colegas foi superar os desafios técnicos encontrados anteriormente ao tentar desenvolver imagens com curvas e adaptáveis ​​à forma. Em contraste com as câmeras digitais convencionais, na verdade, sensores de imagem curvilínea normalmente requerem combinações de lentes múltiplas e complexas para obter imagens claras e de alta resolução.

O gerador de imagens curvilíneas desenvolvido pelos pesquisadores é inspirado na forma dos olhos humanos. Assim como um globo ocular humano, na verdade, As câmeras curvas devem ser feitas de um conjunto de sensores de imagem adaptáveis ​​a formas e curvas e uma lente.

"Criar imagens curvilíneas usando tecnologias convencionais ou existentes pode ser altamente desafiador, "Yu explicou." A principal novidade do nosso gerador de imagens curvilíneas é o romance, tecnologia de fabricação confiável e robusta, impressão de carimbo aditivo conforme denominado (CAS), que foi inventado pelo meu grupo de pesquisa. "

Primeiro, Yu e seus colegas usaram processos de microfabricação maduros para criar uma forma plana, matriz de sensor de imagem muito fina de 32 x 32 pixels, seguindo um design kirikami (ou seja, uma variação da arte japonesa de origami que também envolve cortar papel para criar objetos 3D, em vez de apenas dobrá-lo). Subseqüentemente, os pesquisadores usaram uma técnica chamada impressão CAS para criar imagens curvas com os formatos desejados.

"A distância focal da lente e a curvatura do sensor de imagem (ou gerador de imagens) podem ser ajustadas de acordo, para alcançar o foco óptico adaptável e reduzir a aberração para imagens de objetos distantes e próximos, que excede até mesmo a capacidade do olho humano, uma vez que a retina humana não oferece um nível semelhante de sintonia, "Yu disse.

O gerador de imagens curvilíneas exibe um fator de preenchimento de 78% antes do alongamento e pode manter seu desempenho elétrico sob uma deformação biaxial de 30%. No futuro, pode ter uma série de aplicativos valiosos, por exemplo, ajudando no desenvolvimento de endoscópios mais avançados e de melhor desempenho, próteses retinais, óculos de visão noturna, câmeras de olhos compostos artificiais e câmeras fisheye.

"Nosso trabalho abre caminho para obter curvas, forma de imagem adaptável / sintonizável com alto fator de preenchimento de pixels para garantir a captura de imagens com alta qualidade e baixa aberração óptica, "Yu disse." Nossa pesquisa futura terá como objetivo desenvolver outros pixels e matrizes de sensores de imagem de alto desempenho, e os dispositivos de câmera mencionados anteriormente. "

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