מצלמות נמצאות בשימוש נרחב ברפואה ובתחומים אחרים, אך המצלמה המודרנית האופיינית גדולה מדי למטרות רפואיות רבות. קבוצת חוקרים מאוניברסיטאות פרינסטון וושינגטון חברו ליצירת מצלמה קטנה במיוחד בגודל של גרגר מלח. למצלמות בגודל כה קטן יש פוטנציאל גדול, במיוחד בחקר גוף האדם.
למרות שהתועלת הפוטנציאלית של מצלמות כאלה בסביבה הרפואית היא גבוהה, ניתן להשתמש בהן גם במכשירים אחרים, כולל רובוטים קטנים במיוחד, מה שמאפשר להם לשפר משמעותית את הרגישות.
בעבר, מצלמות זעירות יכלו לצלם רק תמונות מטושטשות ומעוותות עם שדה ראייה מוגבל. התמונה למטה מציגה שיפור משמעותי ביחס למערכות המצלמה הישנות יותר והמצלמה החדשה שנוצרה במהלך מחקר זה. המצלמה יכולה לצלם תמונות בצבע מלא בדומה לאלו שצולמו בעדשת מצלמה רגילה.
החוקרים הסתמכו על התכנון המשותף של החומרה וכוח המחשוב של המצלמה כדי ליצור מצלמה קטנה כל כך ברזולוציה גבוהה. הם מאמינים שהמערכת יכולה להוביל לאנדוסקופ זעיר פולשני או לרובוטים רפואיים המסוגלים לבחון את גוף האדם כדי לאבחן ולטפל במחלות ומצבים שונים.
אפשרות מעניינת נוספת עבור מערכת המצלמה היא הפוטנציאל שלה לשמש ליצירת מערך של אלפי חיישני מצלמה לכיסוי הסצנה כולה. כדי ליצור מערכת אופטית חדשה, החוקרים השתמשו במה שנקרא metasurface, שנוצר באותו אופן שבו נוצר שבב מחשב. למשטח המטא יש 1,6 מיליון עמודים גליליים על פניו, כל אחד בערך בגודל של נגיף הכשל החיסוני האנושי.
אחד המפתחות לביצועים של מצלמה זו הוא עיצוב המשטח האופטי המשולב שלה ואלגוריתמים לעיבוד אותות לייצור תמונה. על ידי שילוב העיצוב של המשטח האופטי ואלגוריתמים לעיבוד אותות, המצלמה קיבלה עלייה משמעותית בביצועים בתנאי תאורה טבעיים. מצלמות מטה-שטח קודמות דרשו אור לייזר במעבדה או בתנאים אידיאליים אחרים כדי להפיק תמונות באיכות גבוהה.
הצוות מצא שהתמונות שהופקו על ידי מצלמה זו היו דומות לאלו שהתקבלו באמצעות עדשה מסורתית, עם הגדלה של יותר מפי 500000. למרות שגישת העיצוב האופטי בה משתמש הצוות אינה חדשה, המערכת שלהם היא הראשונה להשתמש בטכנולוגיית משטח אופטי בממשק החיצוני ובעיבוד עצבי בממשק הפנימי. בשלב זה, חוקרי הפרויקט עובדים על הוספת יכולות מחשוב נוספות למצלמה.
ניתוחים רבים המבוצעים בבתי חולים ברחבי העולם משתמשים בטכניקות לפרוסקופיות, הכוללות החדרת מצלמות ומכשירים זעירים לחתכים קטנים בגופו של המטופל. נוכחותם של כלים קטנים בהרבה שאפשר עם זה טכנולוגיה חדשהפירושו חתכים קטנים עוד יותר והתאוששות מהירה יותר לאחר הניתוח.
קרא גם: