A tecnologia pode ainda ser aplicada na reconstrução de objetos microscópicos, como amostras de tecido humano e sementes de plantas.
Um novo estudo publicado na Nature Communications relata a criação da lâmpada LED de silicone mais pequena do mundo e de um microscópio holográfico que abre a porta a uma enorme variedade de aplicações.
Os investigadores desenvolveram um LED com menos de micrómetro de largura com uma intensidade comparável a LEDs de silicone muito maiores. Os emissores on-chip anteriores têm sido difíceis de integrar em plataformas padrão de semicondutores de óxido de metal complementar (CMOS).
O CMOS é um circuito integrado construído numa placa de circuito impresso, a tecnologia de semicondutores usada na maioria dos chips atuais. Nos telemóveis, o CMOS é usado como o ‘olho’ da câmara, escreve a New Atlas.
Os cientistas colocaram o LED minúscula num nó CMOS de 55 nm ao lado de outros componentes fotónicos e eletrónicos num único chip. Para testar a criação numa situação do mundo real, colocaram-na num microscópio holográfico sem lentes.
Os microscópios sem lente são menores do que os microscópios comuns e são também mais baratos, já que não requerem sistemas de lentes complexos e precisos. Usam uma fonte de luz para iluminar uma amostra e a luz é depois espalhada num sensor de imagem digital CMOS, criando um holograma digital que um computador processa para produzir uma imagem.
A microscopia holográfica sem lentes pode gerar problemas na reconstrução de uma imagem. Para combater estas dificuldades, os investigadores usaram um algoritmo de rede neural para reconstruir objetos vistos pelo microscópio holográfico. As redes neurais são sistemas de computador que imitam as redes do cérebro humano.
Os resultados mostraram que as lentes holográficas forneciam imagens de alta resolução mais precisas do que um microscópio óptico comum. A sua resolução é de aproximadamente 20 micrómetros. Como termo de comparação, uma célula da pele humana tem entre 20 e 40 micrómetros.
Os investigadores já antecipam muitas aplicações para a sua criação, como a reconstrução de objetos microscópicos, como amostras de tecido humano e sementes de plantas.
No futuro, a tecnologia pode também ser usada em câmaras de smartphones existentes simplesmente modificando-se o chip de silicone e o software do telemóvel, convertendo a câmara num microscópio de alta resolução.
