Camera nhỏ bằng hạt muối chụp ảnh màu siêu nét

Dù có kích thước siêu nhỏ, mẫu camera mới có thể chụp ảnh màu ở chất lượng tương đương những thấu kính thông thường lớn gấp 500.000 lần.

Thiết bị quang học siêu nhỏ gọn mới được phát triển bởi nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Princeton và Đại học Washington. Thiết bị khắc phục được vấn đề của những thiết kế camera cỡ vi mô trước đây, thường cho ảnh méo và mờ với tầm nhìn rất hạn chế. Camera mới có thể cho phép robot siêu nhỏ cảm biến môi trường xung quanh, thậm chí giúp bác sĩ xem xét vấn đề bên trong cơ thể người.


Camera siêu nhỏ đặt trên đầu ngón tay. (Ảnh: Đại học Princeton)

Camera cỡ lớn thông thường sử dụng hàng loạt thấu kính thủy tinh hoặc nhựa giúp bẻ cong tia sáng chiếu vào tiêu điểm ở tấm phim hoặc cảm biến kỹ thuật số. Ngược lại, camera tí hon do nhà khoa học vi tính Ethan Tseng và cộng sự phát triển dựa vào một bề mặt siêu mỏng đặc biệt với 1,6 triệu cột trụ, mỗi cột lớn cỡ một virus HIV, có thể điều chỉnh đường hướng của ánh sáng.

Mỗi cột trên bề mặt rộng 0,5 mm có hình dáng độc nhất cho phép nó hoạt động như một ăngten. Thuật toán học máy sau đó giải mã tương tác của mỗi cột với ánh sáng, biến đổi thành hình ảnh. Những bức ảnh chụp từ thiết bị siêu nhỏ này cung cấp hình ảnh chất lượng cao nhất với tầm nhìn rộng nhất so với bất kỳ camera ảnh màu siêu mỏng nào từng được phát triển từ trước tới nay.

Thiết kế trước đây có xu hướng bị méo ảnh, tầm quan sát hạn chế và gặp vấn đề trong việc chụp toàn bộ quang phổ của ánh sáng khả kiến do dựa vào sự kết hợp của các màu cơ bản như đỏ, xanh lá cây và xanh dương để tạo ra những màu khác.

Ngoài bị mờ đôi chút gần mép khung hình, ảnh chụp bằng camera tí hon mới có thể sánh ngang với camera cỡ lớn thông thường trang bị 6 thấu kính khúc xạ. Camera cũng có thể hoạt động tốt trong ánh sáng tự nhiên thay vì phải dùng đèn laser hoặc yêu cầu điều kiện lý tưởng như những camera siêu mỏng trước đây nhằm tạo ra ảnh chất lượng cao.

Để vượt qua khó khăn do có hàng triệu cấu trúc vi mô nhỏ trên bề mặt siêu mỏng, chuyên gia quang học Shane Colburn ở Đại học Washington tạo ra mô hình kỹ thuật số mô phỏng thiết kế camera kèm theo ảnh chụp thu được, cho phép họ đánh giá và tinh lọc cấu hình. Theo Colburn, số lượng ăngten khổng lồ trên mỗi bề mặt và độ phức tạp của tương tác giữa chúng và ánh sáng có nghĩa mỗi mô phỏng sử dụng lượng lớn bộ nhớ và thời gian.

Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang làm việc để tăng thêm khả năng tính toán cho camera, giúp nâng cấp chất lượng hình ảnh và phát hiện đồ vật. Họ công bố nghiên cứu trên tạp chí Nature Communications hôm 29/11.

TIN CŨ HƠN
Robot cứu hộ, có khả năng cứu người đuối nước một cách nhanh chóng

Robot cứu hộ, có khả năng cứu người đuối nước một cách nhanh chóng

Robot này sẽ ngoi lên từ dưới nước và cứu những người đuối nước ngay sau khi nhận được tín hiệu.

Đăng ngày: 05/11/2025
Ứng dụng lốp xe không hơi của NASA cho xe đạp

Ứng dụng lốp xe không hơi của NASA cho xe đạp

Startup Mỹ ứng dụng công nghệ do NASA phát triển cho robot sao Hỏa vào lốp xe đạp dưới mặt đất nhằm tăng độ bền và tính hiệu quả.

Đăng ngày: 27/10/2025
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Theo South China Morning Post, súng trường laser mới này sẽ được sử dụng bởi các đội chống khủng bố trong lực lượng cảnh sát vũ trang của Trung Quốc.

Đăng ngày: 24/10/2025
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Với cấu trúc hình kim tự tháp lơ lửng sát mặt nước, chiếc siêu du thuyền hạng sang tân tiến do kỹ sư người Anh thiết kế hứa hẹn đem đến trải nghiệm giống như một con tàu vũ trụ.

Đăng ngày: 22/10/2025
Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot

Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot

Tập đoàn điện tử Sony vừa giới thiệu tại Tokyo mẫu robot mới mang tên “Rolly” hình bầu dục nằm gọn trong lòng bàn tay và có thể phát nhạc vừa nhảy múa theo điệu nhạc phát ra.

Đăng ngày: 20/10/2025
Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

Xuất hiện đầu tiên vào Chiến tranh Thế giới thứ II, xe lưỡng cư là loại phương tiện vừa hoạt động trên bờ, vừa có thể vận hành dưới nước

Đăng ngày: 12/10/2025
Cô nàng siêu robot Sophia từng tuyên bố “huỷ diệt loài người” 4 năm trước bây giờ ra sao?

Cô nàng siêu robot Sophia từng tuyên bố “huỷ diệt loài người” 4 năm trước bây giờ ra sao?

Khi được người sáng tạo ra mình hỏi về việc có muốn huỷ diệt loài người hay không, cô nàng siêu robot Sophia đã thẳng thắn đáp trả: "Được rồi, tôi sẽ huỷ diệt loài người".

Đăng ngày: 28/09/2025
Khoa Học News