麻省理工學(xué)院和格芯新加坡組成的研究團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表了一項(xiàng)研究，通過(guò)開(kāi)發(fā)世界上最小的具有增強(qiáng)應(yīng)變傳感能力的 LED，展示了 LED 技術(shù)的突破性進(jìn)展。

這項(xiàng)新技術(shù)有可能通過(guò)僅修改硅芯片和軟件，將智能手機(jī)等日常設(shè)備中的現(xiàn)有攝像頭轉(zhuǎn)換為顯微鏡。這一進(jìn)步對(duì)各個(gè)領(lǐng)域診斷工具的小型化具有重大意義，包括室內(nèi)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)。

研究人員通過(guò)其突破性的 LED 應(yīng)變傳感器設(shè)計(jì)解決了兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：尺寸和靈敏度。傳統(tǒng)上，應(yīng)變傳感器較大，可能無(wú)法在較低的應(yīng)變水平下提供準(zhǔn)確的讀數(shù)。這限制了它們?cè)谖C(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、可穿戴技術(shù)和需要精確測(cè)量的生物醫(yī)學(xué)設(shè)備等領(lǐng)域的適用性。研究人員通過(guò)開(kāi)發(fā)世界上最小的 LED 應(yīng)變傳感器克服了這些限制，該傳感器的尺寸僅為 1.7 平方米，同時(shí)還提供了增強(qiáng)的靈敏度，甚至可以檢測(cè)最小的應(yīng)變變化。

目前，大多數(shù)光子芯片從芯片外部的光源獲取光，這導(dǎo)致能源效率降低并限制了其潛力。研究人員已經(jīng)嘗試了各種材料來(lái)直接在芯片上制造光發(fā)射器，但將這些材料集成到標(biāo)準(zhǔn)的芯片制造工藝中一直具有挑戰(zhàn)性。硅是一種常用材料，已顯示出潛力，但由于其間接帶隙而效率低下。這一點(diǎn)，加上可用材料和制造工具的限制，阻礙了可以集成到常見(jiàn)芯片制造平臺(tái)中的小型原生硅發(fā)射器的開(kāi)發(fā)。

在實(shí)際應(yīng)用中，團(tuán)隊(duì)利用這種微型LED制造了世界最小的全息顯微鏡。同時(shí)，研究人員還開(kāi)發(fā)了一種突破性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。該算法可以重建由全息顯微鏡測(cè)量的物體，從而可以更好地檢查細(xì)胞和細(xì)菌等微觀物體，而無(wú)需大型傳統(tǒng)顯微鏡或額外的透鏡。

這項(xiàng)研究還使我們更接近光子學(xué)的一個(gè)主要目標(biāo)：創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)大的超小型光發(fā)射器，可以直接集成到光子芯片中，這一直是該領(lǐng)域的一個(gè)挑戰(zhàn)。

（來(lái)源：新浪VR）