Yayını okuyorsunuz: Bilim insanları yapay görme cihazı tasarladı
Georgia Eyalet Üniversitesi’ndeki bilim adamları, “elektrikli gözün” geliştirilmesine yol açabilecek bir tür yapay görme cihazını başarıyla geliştirdiler. Yeni cihaz, mikro düzeyde daha fazla renk tanıma derinliği ve ölçeklenebilirlik sağlayan yeni bir dikey istifleme mimarisi içeriyor.
Yeni araştırma dergide yayımlandı ACS Nano.
Mikrobotlar için olası mikro ölçekli kameralar
Sidong Lei fizik alanında yardımcı doçent ve araştırmanın baş yazarıdır.
Siding Lei, “Bu çalışma, nihai hedefimize doğru ilk adımdır: mikro robotlar için mikro ölçekli bir kamera geliştirmek” dedi. “Minyatürleştirmeye vurgu yaparak bu yeni tip görüntü sensörünü oluşturmanın temel ilkesini ve fizibilitesini gösteriyoruz.”
Lei’nin ekibinin yaptığı çalışma, biyokimyasal süreçleri taklit etmek için sentetik yöntemler kullanan biyomimetik bir bilgisayarlı görme cihazının geliştirilmesine yol açabilir. Bunu nanoteknolojiyi kullanarak başarabilirsiniz.
“Araştırmada, endüstride, ilaçlarda ve günlük yaşamlarımızda bilginin yüzde 80’den fazlasının vizyon tarafından yakalandığı iyi biliniyor” diye devam ediyor. “Araştırmamızın nihai amacı, mikro robotlar için mevcut yöntemlerle soyut olan dar alanlara girebilen ve tıbbi teşhis, çevre çalışmaları, üretim, arkeoloji ve daha birçok alanda yeni ufuklar açabilen mikro ölçekli bir kamera geliştirmektir.”
Biyometrik “elektrikli göz”
Bu yeni biyometrik “elektrik göz”, en kritik görme işlevi olan renk tanımayı geliştiriyor. Geleneksel renk sensörleri genellikle büyük miktarda fiziksel alan kapladığından ve daha az doğru renk algılama sunduğundan, bu son derece önemlidir.
Ningxin Li, Dr. Lei’nin Fonksiyonel Malzemeler Stüdyosu’nda yüksek lisans öğrencisidir.
Li, “Görüntü sensörü mimarimizde elde edilen yeni işlevsellik, van der Waals yarı iletkenlerinin son birkaç yılda kaydettiği hızlı ilerlemeye bağlı” diyor. “Silikon gibi geleneksel yarı iletkenlerle karşılaştırıldığında, malzemenin van der Waals bant yapısını, kalınlığını ve kırmızı, yeşil ve mavi renkleri tespit etmek için diğer önemli parametreleri hassas bir şekilde kontrol edebiliyoruz.”
Dikey renk sensörlerine dayanan Van der Waals yarı iletkenleri, bireysel atom katmanlarının zayıf van der Waals kuvvetleriyle bağlandığı yeni bir malzeme sınıfına aittir. Yeni fizik keşfetmek ve yeni nesil cihazlar tasarlamak için çok önemlidirler.
“Bu yeni yarı iletken malzemelerin ultra inceliği, mekanik ve kimyasal stabilitesi, bunları isteğe göre istiflememize olanak tanıyor. Yani aslında mevcut düzlemsel mikroelektronik tasarımın aksine üç boyutlu bir entegrasyon stratejisi sunuyoruz. Daha yüksek entegrasyon yoğunluğu, cihaz mimarimizin kamera ölçek küçültmesini hızlandırabilmesinin ana nedenidir” diyor Li.
Patent bekleyen teknoloji
Bu yeni teknolojinin Georgia Eyaleti Teknoloji Transferi ve Ticarileştirme Ofisi (OTTC) nezdinde patenti beklemededir.
Cliff Michaels OTTC’nin direktörüdür.
Michaels, “Nanoteknoloji ilerledikçe ve cihazlar daha kompakt hale geldikçe, bu daha küçük, son derece hassas renkli sensörler inanılmaz derecede faydalı olacak” dedi.
Araştırmacılara göre yeni keşif, görme sorunu olan insanlara yönelik cihazların geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Li, “Bu teknoloji, biyomimetik elektronik gözlerin ve ayrıca diğer nöromorfik protez cihazlarının geliştirilmesi için çok önemlidir” diyor. “Yüksek kaliteli görüntü tanıma ve renk algılama işlevi, gelecekte görme sorunları olan kişiler için renkli öğelerin algılanması konusunda yeni olanaklar sağlayabilir.”
“Bu ileriye doğru atılmış büyük bir adım, ancak yine de levha ölçeğinde entegrasyon gibi bilimsel ve teknik zorluklarla karşı karşıyayız. Ticari görüntü sensörleri, yüksek çözünürlüklü görüntüler sunmak için milyonlarca pikseli entegre edebilir ancak bu henüz prototipimizde uygulanmadı” diye devam ediyor. “Büyük ölçekli van der Waals yarı iletken cihazlarının entegrasyonu şu anda tüm araştırma topluluğu tarafından aşılması gereken kritik bir zorluktur. Ülke çapındaki işbirlikçilerimizle birlikte ekibimizin çabalarını gösterdiği yer burasıdır.”
