عين الصقر مصدر إلهام للعلماء في تطوير كاميرا نانوية عالية الجودة

من المعروف أن عين الصقر حادة قادرة على التقاط أصغر الأشياء من مسافة بعيدة. فألهمت باحثين لتطوير كاميرا متناهية الصغر ذات جودة عالية في التقاط الصور. تعرف على مزايا هذه الكاميرا الجديدة.استخدم باحثون في جامعة شتوتغارت طريقة للتصوير ثلاثي الأبعاد بوضع جهاز دقيق الحجم مباشرة على حساس الصورة في الكاميرا. وقدم الباحثون تحت إشراف ألويس هيركومر وهارالد جيسن من جامعة شتوتغارت كاميرا جديدة في مجلة “ساينس أدفانسيس” تعتمد على تقنية النظر في عيون الصقور. وتمتلك الكثير من الحيوانات الثدية والطيور الجارحة مراكز في شبكية العين تستطيع بها الرؤية بشكل حاد. ويستخدم البشر ما يعرف بالنقرة المركزية الموجودة في مركز مقلة العين في القراءة،على سبيل المثال. ولكن لدى الصقور وغيرها من طيور القنص تجاويف إبصار مشابهة في بقعة الشبكية تستطيع بها رصد فرائسها الصغيرة مثل الفئران من على ارتفاع كبير.

وأوضح الباحثون “تستفيد تطبيقات تقنية مثل كاميرات الطائرات من دون طيار، والحساسات البصرية للسيارات ذاتية القيادة والرؤية الآلية والحساسات البصرية الخاصة بالسيارات ذاتية الحركة، وغير ذلك من الأنظمة المتحركة من درجة الجودة العالية لهذه الكاميرا.” وتتكون الكاميرا من أربع عدسات مزدوجة موضوعة إلى جانب بعضها البعض، كل عدسة لها بعد بؤري مختلف عن الأخرى. وعند سحب هذه العدسات على كاميرا حجمها 35 مليمتر فإن الأبعاد البؤرية ستكون 31، 38، 60 و 123 مليمتر.

وعند زيادة البعد البؤري فسيتم التركيز على مقطع صورة صغير، ولكن يتم نقله إلى مساحة مساوية في الحجم لحساس الصورة مما يزيد دقة المقطع. ويتم ربط هذه الصور الأربع للكاميرا بمساعدة برنامج حاسوبي خاص بحيث تكون الصورة الأعلى نقاء ودقة في الوسط واللقطات الأخرى كدوائر متحدة المركز في الأطراف.

وقال مطورو الكاميرا إنها تتميز أيضا بتصنيعها. فبعد إعداد العدسات المزدوجة باستخدام برمجيات التصميم بالاستعانة بالحاسوب، يتم طبعها بشكل ثلاثي الأبعاد باستخدام تقنية الطباعة الحجرية ثنائية الفوتون. وسميت هذه التقنية بهذا الاسم لأنه من المطلوب استخدام فوتونين “جزيئين ضوئيين” لشعاع ليزر من أجل تلدين المادة السائلة في البداية وهو أمر يحدث فقط في بؤرة شعاع الليزر، الذي يمكن توجيهه بدقة باستخدام تقنية فائقة التطور بحيث يسمح بنشأة بُنى لا يزيد حجمها عن بضعة نانومترات “عدة أجزاء من مليون جزء من المليمتر”.

ويتم استبعاد الأجزاء التي لم تُلَدَن من المادة اللدنة عقب الطباعة. لا تزيد مساحة المجال الذي به العدسات الأربع في حساس الصور عن 300 في 300 نانومتر. وسيتم استخدام هذا التطبيق في البداية في تقنيات طبية حيث أوضح ألويس هيركومر في تصريح لوكالة الأنباء الألمانية أنه من الممكن استخدام هذه الكاميرا النانوية في تطوير منظار بالغ الدقة من خلال وضعها عند نهاية ليف موصل للضوء.

كما أشار الباحثون إلى إمكانية استخدام هذه الكاميرات في طائرات موجهة لا يزيد حجمها عن حجم حشرات. ولكن هذه الكاميرا لا تزال تحتاج للتحسين فيما يتعلق بمعالجة الصور، وذلك من خلال استخدام لوغاريتمات أفضل على سبيل المثال. كما يأمل الباحثون في تطوير حساسات صور ذات درجة نقاء أفضل “حيث إن الحساسات في الوقت الحالي هي العامل المحدد لمدى نجاح هذا النظام”.

البيان