Глаза трилобитов вдохновили ученых на создание камеры с рекордной глубиной резкости
Ученые использовали структуру сложного глаза одного из видов трилобитов для создания металинз. Объединив подходы нанофотоники и алгоритм искусственного интеллекта, исследователи разработали камеру с глубиной резкости от трех сантиметров до 1,7 километра.
Трилобиты — вымершие морские членистоногие, населявшие океаны 250-543 миллиона лет назад. Эти беспозвоночные имели сложные фасеточные глаза, состоящие из тысяч независимых ячеек, каждая из которых имела собственную роговицу, минеральную линзу из кальцита, заменявшую хрусталик, и светочувствительные клетки. Такие глаза обеспечивали трилобитам огромный диапазон зрения. Рекордсменом оказался Dalmanitina socialis, обладатель бифокальных фасеток, каждая из которых содержала две линзы, преломляющие свет под разными углами. Это позволяло трилобиту видеть одновременно и добычу, плавающую вблизи, и хищников, приближающихся издалека.
Вдохновившись устройством глаз Dalmanitina socialis, исследователи из Национального института стандартов и технологий (США) создали миниатюрную камеру с бифокальным объективом и рекордной глубиной резкости. Устройство, описание которого представлено в журнале Nature Communications, может четко отображать объекты на расстоянии от трех сантиметров до 1,7 километра.
Для создания камеры ученые изготовили набор крошечных металинз — ультратонких плоских стеклянных пленок, на поверхности которых сформированы наноразмерные столбики. Форма и ориентация столбиков фокусировала свет таким образом, что металинза одновременно отображала близкие и далекие объекты. Наностолбики отклоняли в разные стороны свет с правой и левой круговой поляризацией. Одни лучи проходили более длинный путь преломления на наностолбиках, другие — более короткий. От этого зависел фокус, в который попадал свет.
Однако объекты, находящиеся на среднем расстоянии от камеры, оставались вне фокуса. Для исправления этого дефекта ученые использовали нейронную сеть, которая улучшала четкость и цветопередачу объектов, расположенных между ближним и дальним фокусом металинзы. Это позволило получить четкое изображения во всем более чем километровом диапазоне, захваченном камерой.
Подобные камеры с огромной глубиной резкости, объединяющие фотонные нанотехнологии, фотографию и алгоритмы искусственного интеллекта, позволят создавать высокодетализированные изображения. Например, они дадут возможность снимать городские пейзажи или сильно распределенные в пространстве группы живых организмов, а также будут полезны для других приложений, требующих получать четкие фотографии как близких, так и удаленных объектов.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии