Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) создали светодиод на основе кремния размером менее одного микрона (менее одной тысячной миллиметра) в поперечнике. Новый светодиод обладает высокой интенсивностью свечения, что помогло исследователям создать голографический микроскоп. Это позволит превратить камеру смартфона в портативный безлинзовый микроскоп высокого разрешения, без использования каких-либо дополнительных приспособлений.
Безлинзовые микроскопы меньше обычных микроскопов и дешевле, поскольку не требуют сложных и точных систем линз. Они используют источник света для освещения образца; свет затем рассеивается на CMOS-датчик цифрового изображения, создавая цифровую голограмму, которую компьютер обрабатывает для получения изображения. Таким образом, вместо того, чтобы линза собирала свет для формирования изображения объекта, датчик посылает необработанные световые данные в программное обеспечение, которое реконструирует изображение объекта на основе геометрии.
Обычно для точной реконструкции требуется детальное знание апертуры и длины волны источника света, а также расстояния от образца до датчика. Чтобы избежать этой трудности, исследователи использовали алгоритм нейросетей для реконструкции объектов, рассматриваемых голографическим микроскопом.
Исследователи обнаружили, что их голографический объектив обеспечивает более точные изображения с высоким разрешением, чем обычный оптический микроскоп. По их расчетам, разрешение составляет примерно 20 микрон. Клетка кожи человека имеет размер от 20 до 40 микрон. Исследователи утверждают, что их технологию можно использовать в существующих камерах смартфонов, просто модифицировав чип телефона и программное обеспечение, превратив телефон в микроскоп высокого разрешения.