Un semiconductor bidimensional experimental puede aprovechar el poder de la luz ambiental para servir como un «filtro inteligente» y mejorar enormemente la calidad de las fotografías tomadas con cámaras baratas.
La plataforma, que mide 1 por 1 centímetro (0,4 por 0,4 pulgadas), está hecha de una matriz de 100 por 100 píxeles que tiene solo unos pocos átomos de espesor, lo que significa que el chip es transparente. El dispositivo fue descrito en un estudio publicado el 18 de marzo en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
Cada uno de los 10.000 píxeles del filtro es una «neurona optoelectrónica», nombre que los científicos han dado a la estructura que construyeron. Cada estructura consta de un fototransistor transparente, que convierte partículas de luz en electrones, y un modulador de cristal líquido que forma una capa cuando se combinan todos los píxeles. Luego, esta capa se conectó a una serie de electrodos.
Esta plataforma informática visual responde a la luz ambiental y ajusta los píxeles para hacerlos parcialmente transparentes u opacos para reducir los puntos brillantes o el deslumbramiento de forma selectiva. En experimentos, los científicos combinaron la cámara del teléfono inteligente con el filtro para reducir el brillo en las imágenes tomadas con la cámara del teléfono inteligente.
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Además de abrir la puerta a imágenes de mayor calidad en los teléfonos inteligentes, esta tecnología se puede utilizar en sistemas de detección y detección, como los que se encuentran en vehículos autónomos, o para encontrar pequeños defectos en las líneas de montaje de robots, dijeron los investigadores. Estos cuestan demasiado para el consumidor medio y se utilizan en entornos más científicos e industriales.
«Un dispositivo económico que mida un par de centímetros podría hacer que una cámara de baja potencia funcione como una cámara de súper resolución», afirma el coautor del estudio Aydogan Ozcánprofesor de ingeniería eléctrica e informática en UCLA, dijo en un declaración. «Eso democratizaría el acceso a imágenes y sensores de alta resolución».
La informática basada en la luz es un campo emergente con muchos experimentos que producen prototipos de dispositivos y chips. Por ejemplo, los científicos propusieron recientemente una procesador ligero que podría impulsar a un sobrehumano inteligencia artificial (IA) sistema. Otro equipo recientemente propuso un chip similar que se puede instalar en componentes existentes para acelerar el entrenamiento de IA.
Pero la informática basada en la luz convencionalmente necesita láseres infrarrojos de alta potencia para funcionar. Estos operan en la banda estrecha del espectro electromagnético y absorben luz con el tiempo, lo que puede ralentizar los tiempos de procesamiento, dijeron los científicos de UCLA en el comunicado.
La alternativa es utilizar materiales energéticamente ineficientes que pueden absorber mucha luz pero que son inútiles en aplicaciones que necesitan transparencia (como la fotografía) porque son demasiado gruesos.
La diferencia entre los esfuerzos anteriores y este nuevo «filtro inteligente» es que funciona con luz ambiental de baja potencia que se puede encontrar en cualquier lugar en lugar de láseres de alta potencia y utiliza un material semiconductor transparente 2D.
