Una lente microscopica per immagini in 3D

Una lente microscopica per immagini in 3D

Lavorando opportunamente un pezzo di vetro acrilico i ricercatori dell'università dell'Ohio sono stati capaci di realizzare una lente che cattura immagini da nove angolazioni differenti

di Andrea Bai pubblicata il , alle 16:59 nel canale Scienza e tecnologia
 

Gli ingegneri della Ohio State University hanno inventato una lente che permette una visione microscopica da nove angoli differenti in maniera contemporanea, in modo tale da poter realizzare un'immagine tridimensionale. Attualmente sono già esistenti microscopi 3D, i quali utilizzano però lenti multiple o fotocamere che si muovono attorno ad un oggetto: il prototipo dell'Università dell'Ohio, a differenza delle tecnologie esistenti, è la prima singola lente stazionaria capace di creare immagini microscopiche tridimensionali da sola.

Allen Yi, professore associato di ingegneria di sistemi integrati per la Ohio State University, e il ricercatore Lei Li, affermano che il prototipo rappresenta un proof-of-concept per i produttori di dispositivi microelettronici e medici, che allo stato attuale delle cose sono costretti ad utilizzare macchinari ad elevata complessità per poter visualizzare i piccoli componenti nelle fasi di assemblaggio dei loro dispositivi.

Il prototipo della lente, che ha le dimensioni di un'unghia, assomiglia ad una piccola gemma, con una superficie piatta sulla sua sommità e otto sfaccettature. A differenza delle gemme, che sono tagliate per simmetria, le facce di questa lente sono di dimensioni differenti e caratterizzate da ridottissime variazioni sui piani di taglio, impossibili da percepire ad occhio nudo. Per realizzare la lente i ricercatori hanno utilizzato un particolare strumento di fresatura ad alta precisione, disponibile in commercio, provvisto di una lama diamantata per intagliare un pezzo di polimetil metacrilato, una materiale plastico trasparente spesso conosicuto con il nome di vetro acrilico. Il macchinario ha eseguito tagli con incrementi di 10 nanometri, una distanza 5000 volte più piccola del diametro di un capello umano.


In alto: la punta di un trapano microscopico. In basso: la punta di una penna a sfera.

Il prototipo di lente così ottenuta è stata installata su di un microscopio con una fotocamera che punta verso il lato sfaccettato; la lente è stata centrata su piccoli oggetti al di sotto del lato piatto. Ciascuna faccia della lente cattura un'immagine dell'oggetto da una differente angolazione, che il computer ricombina in un'immagin tridimensionale. I ricercatori hanno ottenuto l'immagine tridimensionale della punta di una penna a sfera, dal diametro di circa un millimetro, e la punta di un trapano microscopico, con un diametro di 0,2 millimetri.

Lei Li ha commentato: "Utilizzare una delle nostre lenti è come combinare più microscopi in uno solo. L'aspetto più interessante di questo progetto è la possibilità di vedere la forma reale dei sample microscopici invece di una proiezione bidimensionale. Speriamo di aiutare i produttori a ridurre il numero e le dimensioni dei macchinari di cui necessitano per miniaturizzare i propri dispositivi". Sebbene i ricercatori abbiano utilizzato un macchinario per l'intaglio di precisione, la lente potrebbe essere realizzata in maniera relativamente economica anche con tradizionali tecniche di stampaggio.

La lente potrebbe essere utilizzata anche da altri dispositivi: i ricercatori hanno già realizzato un array di lenti che può essere usato su un sensore ottico ed una lente a calotta composta da più di un migliaio di microlenti, in maniera simile all'occhio composto di un insetto.

8 Commenti
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MaxArt24 Marzo 2011, 17:50 #1
L'idea è buona, ma l'immagine mi pare un po' troppo distorta: da migliorare?
gianluca.f24 Marzo 2011, 18:13 #2
idea semplice e geniale! bravi
dtreert24 Marzo 2011, 19:06 #3
nonostante il 3d sia l'ultima cosa che voglio (tv o affini) bell'idea
ted88pd24 Marzo 2011, 19:44 #4
Originariamente inviato da: dtreert
nonostante il 3d sia l'ultima cosa che voglio (tv o affini) bell'idea

vabe lasciamo perdere il fatto di tv o monitor 3d...qui si parla di lenti per la visione microscopica 3d, che possono essere usate nella ricerca nella medicina, dove in alcuni casi avere un visuale in 3d puo essere di fondamentale importanza...
lucusta24 Marzo 2011, 20:56 #5
e complicato, perche' se e' vero che si ha la percezione 3D, e pur vero che la risoluzione e' inferiore di oltre 9 volte, che la luce acquisita e' inferiore di oltre 9 volte, ecc ecc...
e' una lente multifuoco (che gia' esistono da anni immemori), un array di lenti, ma molto piu' piccole, su un solo obbiettivo.

servira' a qualcosa e a qualcuno, se l'hanno fatta.
avvelenato24 Marzo 2011, 21:03 #6
l'idea è bella ma non sono convinto sia così innovativa, considerando che già da un secolo esistono soluzioni a reti lenticolari; le quali per l'appunto sarebbe invece di gran lunga interessante vederle implementate con una precisione e dimensione micrometrica: permetterebbero la registrazione e la visualizzazione multiscopica, ovvero con cambio di prospettiva al cambio del pov.
dtreert25 Marzo 2011, 07:46 #7
se non serve per i consumer e per i professionisti (perdita di risoluzione), a chi serve?
La Paura25 Marzo 2011, 10:21 #8
Originariamente inviato da: dtreert
nonostante il 3d sia l'ultima cosa che voglio (tv o affini) bell'idea


Originariamente inviato da: ted88pd
vabe lasciamo perdere il fatto di tv o monitor 3d...qui si parla di lenti per la visione microscopica 3d, che possono essere usate nella ricerca nella medicina, dove in alcuni casi avere un visuale in 3d puo essere di fondamentale importanza...


forse non avete capito bene di cosa di tratta...si parla di 3D e non di stereoscopia (tipo cinema o tv con occhialini o senza). A quanto ho capito è come avere un oggetto ripreso da più angolazioni tipo in un videogame ma comunque un immagine 2D

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