เซ็นเซอร์ออปติคัลไฮเปอร์สเปกตรัมและโพลาไรเมตริกแบบใหม่ที่มีขนาดเล็กพอที่จะใส่ในสมาร์ทโฟนได้ ได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาและเกาหลี อุปกรณ์ประกอบด้วยสแต็กสลับของแผงเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ที่ไวต่อโพลาไรเซชัน (P-OPV) และสารหน่วงไฟโพลีเมอร์แบบพับสลับกัน และสามารถตรวจจับช่องสเปกตรัมสี่ช่องและช่องโพลาไรซ์สามช่อง
นักวิจัยอ้างว่าการออกแบบในที่สุด
สามารถตรวจจับช่องสเปกตรัม 15 ช่องบนสเปกตรัมที่มองเห็นได้การถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปกตรัมและโพลาไรเซชันมีศักยภาพที่จะปฏิวัติหลายแขนง ตั้งแต่ชีวการแพทย์ไปจนถึงดาราศาสตร์ การถ่ายภาพด้วยไฮเปอร์สเปกตรัมช่วยให้รับรู้แสงที่มองเห็นได้ในย่านที่แคบกว่าที่ตามนุษย์มองเห็น สิ่งนี้มีประโยชน์ ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุ การระบุก๊าซอันตราย หรือการตรวจจับความแตกต่างเล็กน้อยในองค์ประกอบเนื้อเยื่อเพื่อการวินิจฉัยทางการแพทย์ ในทางกลับกัน Polarimetry จะวัดโพลาไรซ์ในแสง โดยให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับเรขาคณิตของพื้นผิวและรายละเอียดใต้พื้นผิวของวัตถุ
อุปกรณ์ปัจจุบันสำหรับวัดข้อมูลสเปกตรัมและโพลาไรซ์พร้อมกัน หรือที่เรียกว่าการถ่ายภาพโพลาไรเซชันสเปกตรัม มีขนาดใหญ่และมีราคาแพง และมีปัญหาด้านคุณภาพของภาพ เพื่อสร้างเซ็นเซอร์ขนาดเล็กและใช้งานง่ายขึ้น Ali Altaqui จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนาและเพื่อนร่วมงานหันไปหาตั๊กแตนตำข้าว
ตั๊กแตนตำข้าวสามารถตรวจจับช่องสเปกตรัมหรือสีต่างๆ ได้ 12 ช่อง ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากจากสามช่อง ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินที่มนุษย์มองเห็น พวกเขายังสามารถวิเคราะห์โพลาไรซ์ของแสงได้อีกด้วย ครัสเตเชียนทะเลเหล่านี้ใช้วิสัยทัศน์ขั้นสูงนี้เป็นเครื่องมือในการนำทาง การสื่อสาร การแยกวัตถุ และการหลบเลี่ยงผู้ล่า
ตาผสมของตั๊กแตนตำข้าวประกอบด้วยเซลล์รับแสง
ที่เลือกสเปกตรัม 12 ตัว โดยมีความไวตั้งแต่รังสีอัลตราไวโอเลตไปจนถึงสีแดง และองค์ประกอบสี่ตัวที่ไวต่อการโพลาไรซ์แบบวงกลม เรียงซ้อนกันในแนวตั้งตามแกนแสงเดียว เมื่อแสงแพร่กระจายไปยังกอง ตั๊กแตนตำข้าวจะดึงข้อมูลสเปกตรัมและโพลาไรเซชัน
โดยได้รับแรงบันดาลใจจากสัตว์จำพวกครัสเตเชียนเหล่านี้ Altaqui และเซ็นเซอร์ของเพื่อนร่วมงานของเขาประกอบด้วยองค์ประกอบแบบคัดเลือกสเปกตรัม ตัวหน่วงโพลิเมอร์แบบพับ และ P-OPV ที่เรียงซ้อนกันในแนวตั้งตามแกนออปติคัลเดียว
อุปกรณ์ตรวจจับข้อมูลสเปกตรัมและโพลาไรซ์พร้อมกันในลักษณะเดียวกับตาของตั๊กแตนตำข้าว P-OPV สองตัวแรกตรวจพบสถานะโพลาไรซ์ของแสง จากนั้นการจัดเรียงตัวหน่วงการพับและ P-OPV แบบสลับกันจะทำการวิเคราะห์สเปกตรัม
Altaqui บอกPhysics Worldว่าเมื่อแสงบรอดแบนด์เข้าสู่อุปกรณ์จะมีโพลาไรซ์ในแนวตั้งโดยโพลาไรเซอร์ จากนั้นรีทาร์เดอร์แบบพับตัวแรกจะหมุนแสงสีแดง 90° โพลาไรซ์ในแนวนอน โดยปล่อยให้สีอื่นๆ โพลาไรซ์ในแนวตั้ง ถัดไป แสงกระทบกับองค์ประกอบ P-OPV เนื่องจากเป็นโพลาไรซ์ในแนวตั้ง จึงดูดซับแสงสีแดงไปพร้อมกับส่งความยาวคลื่นอื่นๆ ทั้งหมด
ตัวหน่วงการพับถัดไปจะหมุนเฉพาะแสงสีเหลือง 90° และองค์ประกอบ P-OPV ต่อไปนี้จะดูดซับแสงสีเหลืองนี้ ในขณะที่ส่งผ่านสีอื่นๆ “กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยที่ตัวหน่วงการพับต่างกันจะหมุนสีต่างกัน 90 องศา ทำให้ P-OPV ต่างๆ ดูดซับสีที่หมุนได้” Altaqui อธิบาย
Pratik Sen ผู้ร่วมเขียนบทความที่ตีพิมพ์
ในScience Advancesกล่าวว่า “สารกึ่งตัวนำอินทรีย์เป็นวัสดุที่น่าสนใจเพราะเป็นแบบกึ่งโปร่งใสและสามารถประดิษฐ์ขึ้นเพื่อกระตุ้นความไวต่อแสงโพลาไรซ์โดยแท้จริง ซึ่งหมายความว่าเราสามารถผสานรวมเข้ากับสถาปัตยกรรมอุปกรณ์ใหม่ที่น่าตื่นเต้น ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม เช่น ซิลิกอน”
Altaqui กล่าวว่าเซ็นเซอร์สามารถใช้งานได้หลากหลาย รวมถึงในด้านต่างๆ เช่น การถ่ายภาพทางชีวการแพทย์ การเกษตรและความปลอดภัยของอาหาร การป้องกันประเทศ ดาราศาสตร์ การตรวจสอบบรรยากาศ และวิชันซิสเต็ม ตัวอย่างเช่น สามารถใช้สำหรับการวินิจฉัยมะเร็งผิวหนังในระยะเริ่มต้น เพื่อประเมินคุณภาพของพืชผล หรือเพื่อกำหนดลักษณะเฉพาะของละอองลอยสำหรับการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ เขาอธิบาย
นักวิจัยกล่าวว่าการสร้างแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าเทคนิคของพวกเขาสามารถใช้เพื่อสร้างเครื่องตรวจจับที่วัดช่องสเปกตรัมมากกว่า 15 ช่องที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 ถึง 750 นาโนเมตร แต่ Altaqui ตั้งข้อสังเกตว่าขณะนี้พวกเขาไม่มีวัสดุหน่วงเวลาที่จำเป็นในการผลิตแถบสเปกตรัม 15 แถบ ขณะนี้พวกเขากำลังดำเนินการเพื่อลดขนาดเซ็นเซอร์และรวมคุณสมบัติตากุ้งตั๊กแตนตำข้าวเพิ่มเติม
ภาพรังสีโปรตอนของภาพหลอนศีรษะเด็กพร้อมส่วนแทรกต่างๆ เม็ดมีดที่มีความหนาแน่นสูงกว่า เช่น กระดูกคอร์เทกซ์ มีความหนาเทียบเท่าน้ำ (WET) ที่สูงกว่า ดังนั้นจึงปรากฏบนภาพเอ็กซ์เรย์ที่สว่างกว่า เม็ดมีดที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า เช่น อากาศ จะมี WET ที่ต่ำกว่าและดูมืดกว่าผลลัพธ์ยังแสดงให้เห็นว่าระบบสามารถใช้เพื่อช่วยแพทย์ในการประกันคุณภาพ โดยการตรวจจับข้อผิดพลาดในแผนการรักษาซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในความหนาแน่นของผู้ป่วยระหว่าง CT การวางแผนการรักษาและแผนการรักษาโปรตอน แอปพลิเคชันเหล่านี้อาจช่วยให้แพทย์และนักฟิสิกส์ทางการแพทย์ลดอัตรากำไรขั้นต้นในการวางแผนการรักษาได้ในที่สุด
Sarosiek กล่าวว่าผลลัพธ์ของพวกเขาเปรียบได้กับผลการศึกษาอื่น ๆ ซึ่งอาศัยระบบการถ่ายภาพรังสีโปรตอนแบบกำหนดเอง ข้อดีอย่างหนึ่งของระบบที่ Sarosiek และทีมงานที่เหลือศึกษาคือระบบกำลังได้รับการปรับให้เหมาะสมและนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์โดยผู้ทำงานร่วมกันในอุตสาหกรรม
Credit : iranwebshop.info ispycameltoes.info italiapandorashop.net jpjpwallet.net l3paperhanging.org
