«Виртуальный» микроскоп без линз: новая разработка ученых UConn
Исследователи из Университета Коннектикута разработали инновационный датчик изображения Multiscale Aperture Synthesis Imager (MASI), который преодолевает ограничения дифракционного предела, характерные для традиционных микроскопов. Этот прорыв в области оптической визуализации демонстрирует высокую степень технической зрелости и научной компетентности.
Принцип работы MASI основан на методе, аналогичном тому, который используется в массиве телескопов «Горизонт событий» (Event Horizon Telescope). Однако в отличие от классических оптических систем, MASI не требует линз и сложной синхронизации датчиков. Вместо этого он использует массив программируемых сенсоров, расположенных на различных уровнях дифракционной плоскости, что позволяет фиксировать сложные дифракционные паттерны, включая информацию о яркости и фазе волнового фронта. Последующая обработка данных с помощью алгоритмов позволяет синтезировать высокоточное изображение объекта.
В ходе испытаний MASI продемонстрировала способность обеспечивать субмикронное разрешение на дистанциях до нескольких сантиметров, что эквивалентно изучению структуры волос на расстоянии нескольких метров. До внедрения этой технологии для достижения подобной детализации требовалось проводить срезы тканей и использовать сложнейшее оптическое оборудование.
Одним из ключевых преимуществ MASI является её адаптивность. Система не требует точной настройки сенсоров, а её разрешающая способность может быть масштабирована путём добавления новых сенсоров. Кроме того, алгоритмы автоматически синхронизируют и обрабатывают полученные данные, что существенно упрощает процесс эксплуатации.
Данная технология обладает значительным потенциалом для применения в различных областях, включая медицину, биологию, контроль качества и криминалистику. Она позволяет проводить исследования микромира с беспрецедентной детализацией на расстоянии, без использования громоздкого и дорогостоящего оборудования.
MASI открывает новые горизонты в области визуализации, обеспечивая возможность изучения микроскопических объектов с высокой степенью точности, что делает её перспективным инструментом для научного сообщества и промышленности.