Los generadores de imágenes curvas que pueden ajustar su forma podrían tener muchas aplicaciones valiosas, por ejemplo, ayudando al desarrollo de cámaras y herramientas de imágenes médicas más avanzadas. La mayoría de los lectores de imágenes con curvas flexibles existentes, sin embargo, no son compatibles con superficies focales sintonizables o solo pueden capturar imágenes con bajas resoluciones y factores de relleno de píxeles.

Investigadores de la Universidad de Houston y la Universidad de Colorado-Boulder han diseñado y creado recientemente un generador de imágenes con curvas y adaptables a la forma con factores de relleno de píxeles altos. El nuevo generador de imágenes, presentado en un artículo publicado en Electrónica de la naturaleza , se fabricó transfiriendo una matriz de píxeles optoelectrónicos de silicio ultradelgados con un diseño de kirigami a superficies con curvas, utilizando una técnica conocida como impresión de sello aditivo conforme.

"Cámaras curvas basadas en sensores de imágenes, como un globo ocular similar a un humano compuesto por retina y una lente, son muy prometedores para muchas aplicaciones críticas, "Cunjiang Yu, uno de los investigadores que realizó el estudio, dicho Phys.org . "Sin embargo, el desarrollo de tales cámaras conlleva muchos desafíos técnicos, por ejemplo, asociado con un alto factor de relleno de píxeles y capacidad de ajuste de la forma, dos funciones que son necesarias para capturar imágenes claras sin aberraciones ópticas ".

El objetivo del estudio reciente de Yu y sus colegas fue superar los desafíos técnicos que se encontraron anteriormente al intentar desarrollar imágenes curvas y adaptables a la forma. A diferencia de las cámaras digitales convencionales, De hecho, Los sensores de imágenes con curvas generalmente requieren combinaciones de lentes múltiples y complejas para tomar imágenes claras y de alta resolución.

El generador de imágenes con curvas desarrollado por los investigadores está inspirado en la forma de los globos oculares humanos. Como un globo ocular humano, De hecho, Las cámaras con curvas deben estar hechas de una matriz de sensores de imágenes adaptables con curvas y formas y una lente.

"Crear generadores de imágenes con curvas utilizando tecnologías convencionales o existentes puede ser un gran desafío, "Yu explicó." La novedad clave de nuestro generador de imágenes curvilíneas es la novela, tecnología de fabricación fiable y robusta, impresión de sello aditivo conformal (CAS) nombrada, que fue inventado por mi grupo de investigación ".

Primero, Yu y sus colegas utilizaron procesos de microfabricación maduros para crear una forma plana, matriz de sensores de imágenes muy delgada de 32 x 32 píxeles, siguiendo un diseño de kirikami (es decir, una variación del arte japonés del origami que también implica cortar papel para crear objetos en 3D, en lugar de simplemente doblarlo). Después, los investigadores utilizaron una técnica llamada impresión CAS para crear generadores de imágenes con curvas con las formas deseadas.

"La distancia focal de la lente y la curvatura del sensor de imágenes (o generador de imágenes) se pueden ajustar en consecuencia, para lograr un enfoque óptico adaptativo y reducir la aberración para obtener imágenes de objetos cercanos y lejanos, que incluso supera la capacidad del ojo humano, Dado que la retina humana no ofrece un nivel similar de sintonización, "Dijo Yu.

El generador de imágenes con curvas exhibe un factor de relleno del 78% antes del estiramiento y puede mantener su rendimiento eléctrico bajo una tensión biaxial del 30%. En el futuro, podría tener varias aplicaciones valiosas, por ejemplo, ayudar al desarrollo de endoscopios más avanzados y de mejor rendimiento, prótesis de retina, lentes de visión nocturna, cámaras de ojo compuesto artificiales y cámaras de ojo de pez.

"Nuestro trabajo allana el camino para lograr curvas, forma un generador de imágenes sintonizable adaptable / sintonizable con un alto factor de relleno de píxeles para garantizar la captura de imágenes con alta calidad y baja aberración óptica, ", Dijo Yu." Nuestra investigación futura tendrá como objetivo desarrollar otros píxeles y matrices de sensores de imágenes de alto rendimiento, y los dispositivos de cámara antes mencionados ".

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