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世上最小LED问世,可让手机摄像头变成显微镜

2023-05-10 09:32
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随着电子技术的不断发展,发光二极管(LED)已成为人们生活中不可或缺的电子产品,,现在的LED应用领域越来越广泛,不再局限于照明、显示等,还可应用在光电通讯、生物医学等。

近日,来自新加坡—麻省理工学院研究与技术联盟的科学团队,成功研发出世上最小的LED,该LED的最大特点是可让现有手机上的摄像头通过修改硅芯片和软件,成功转换为全显显微镜。

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据了解,该新型LED的功能实现,要得益于神经网络算法的支持,该算法能够重建全息显微镜观察的物体,增强对细菌和细胞等微观物体的检查,而无需传统的显微镜或额外的光学器件,可以说是大大提升了便利性。

在研究中,新型LED在室温条件下表现出了高空间强度(102±48毫瓦/平方厘米),并且在所有已知的硅发射器中具有最小的发射面积(0.09±0.04平方微米),并且研究人员将该LED集成到一个不需要透镜或针孔的在线厘米级全硅全息显微镜中。

同时,研究团队还建立了一种新颖的、未经训练的深度神经网络架构,盖家沟能使全息显微镜重建图像并提高图像质量,最大的优势是:与传统方法不同,新兴神经网络架构可通过在算法中嵌入物理模型来消除训练的需要,允许研究人员在事先不了解光源光谱或光束轮廓的情况下使用新型光源。

简单来说,该LED与神经网络算法的协同组合,可应用在其他计算成像,如用于活细胞跟踪的紧凑型显微镜或活植物等生物组织的光谱成像。

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