分辨率達(dá)0.8納米，清華大學(xué)“破冰”芯片新技術(shù)

光譜的重要性水漲船高

目前，光譜也已經(jīng)被用于了工業(yè)、機(jī)器人、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。

這樣它的用途就被局限了，比如說(shuō)在智能機(jī)器人中應(yīng)用，機(jī)器人通過(guò)對(duì)光譜圖像的識(shí)別來(lái)分析事物和場(chǎng)景，進(jìn)而做出相應(yīng)的動(dòng)作。

他們通過(guò)芯片，對(duì)大鼠的腦部進(jìn)行光譜測(cè)量，獲得了大鼠腦部各個(gè)位置的動(dòng)態(tài)光譜變化，再加上其他理論的支持，最終得出大鼠腦部神經(jīng)的活動(dòng)狀態(tài)。

我們每個(gè)人都有獨(dú)一無(wú)二的指紋，通過(guò)指紋就可以確定這個(gè)人是誰(shuí)。

而光譜就是物質(zhì)的指紋，通過(guò)獲得物質(zhì)的光譜，就可以了解它是什么。

例如利用光譜技術(shù)，可以利用衛(wèi)星觀測(cè)地形，從而識(shí)別出地物，甚至可以識(shí)別有哪些礦物、植被的分類(lèi)。

所以該技術(shù)自然還可以用于自動(dòng)駕駛，該技術(shù)的利用，更多的是通過(guò)光譜儀。

傳統(tǒng)光譜成像的弱勢(shì)與局限性

傳統(tǒng)的光譜成像缺乏實(shí)時(shí)性，沒(méi)有便捷的操作性能，成像的效果也未必理想。

此外，只是在傳統(tǒng)的技術(shù)范疇中，逐點(diǎn)逐行的掃描存在很大的效率問(wèn)題，由于分辨率的限制采集的信息也未必準(zhǔn)確，對(duì)智慧感知技術(shù)的探索存在局限性。

傳統(tǒng)的光譜成像存在一定的使用難度，對(duì)研究水準(zhǔn)有很高的要求，一點(diǎn)獲取信息失誤就有可能影響整體，視場(chǎng)中的高精度光譜信息無(wú)法被準(zhǔn)確獲知。

智能感知技術(shù)領(lǐng)域的背后會(huì)用上光譜成像，工業(yè)制造，機(jī)器視覺(jué)等行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中往往會(huì)用上各種光譜成像掃描數(shù)據(jù)信息，采集物體成像數(shù)據(jù)。

光譜成像是智慧感知領(lǐng)域的一大研究方向，具有廣大的市場(chǎng)前景。運(yùn)用光譜成像技術(shù)可以獲取視場(chǎng)范圍內(nèi)的物質(zhì)像素點(diǎn)的組分和含量。

清華大學(xué)突破的技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)特色

根據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)公布的消息顯示，來(lái)自電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊(duì)在超光譜成像芯片的研究中取得重要突破，打造出全球首款實(shí)時(shí)超光譜成像芯片。

首先這款芯片的誕生為國(guó)產(chǎn)智慧感知技術(shù)的發(fā)展積累了更多經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)發(fā)布，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首款實(shí)時(shí)超光譜成像芯片的研制，分辨率達(dá)到了0．8納米。

目前最頂級(jí)的EUV光刻機(jī)可實(shí)現(xiàn)的芯片制造分辨率也才3nm。

分辨率越低，可光刻的芯片電路圖就越精密。

而應(yīng)用到光譜成像的概念，0．8nm的分辨率幾乎可以獲取一個(gè)視場(chǎng)內(nèi)所有的物質(zhì)像素信息。

這項(xiàng)技術(shù)突破也引起了不小的波瀾，著名的《科學(xué)》雜志也將其刊登在最新一期上，并稱(chēng)之為該領(lǐng)域的最新研究成果。

和熱成像原理類(lèi)似，光譜可以讓智能感知技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。

首次測(cè)量了活體大鼠腦部血紅蛋白及其衍生物的特征光譜的動(dòng)態(tài)變化，時(shí)間分辨率高達(dá)30Hz（赫茲）。

通過(guò)實(shí)時(shí)光譜成像，可獲取大鼠腦部不同位置的動(dòng)態(tài)光譜變化情況，結(jié)合血紅蛋白的特征吸收峰，分析獲取對(duì)應(yīng)血管區(qū)和非血管區(qū)血紅蛋白含量的變化情況，并可利用神經(jīng)血氧耦合的機(jī)制，得出腦部神經(jīng)元的活躍狀態(tài)。

超光譜成像技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)在各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都會(huì)用上智慧感知技術(shù)，比如汽車(chē)的自動(dòng)駕駛，用于實(shí)時(shí)分析路面信息。還有用于勘測(cè)，在一些工程項(xiàng)目中也能發(fā)揮出重大作用。

智慧感知技術(shù)擁有更好的實(shí)時(shí)性和更清晰的成像功能，必然會(huì)大大增加車(chē)輛自動(dòng)駕駛的安全性和使用過(guò)程中的體驗(yàn)。

另外一個(gè)可能相關(guān)的領(lǐng)域是腦機(jī)接口領(lǐng)域，可以為用戶(hù)反饋一個(gè)更加清晰真實(shí)的外部世界。

再次在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器視覺(jué)等諸多領(lǐng)域都有不同程度的應(yīng)用。

結(jié)尾：

新的時(shí)代，我們的技術(shù)也發(fā)展了起來(lái)，雖然有的還面臨卡脖子，但慢慢的，一些封鎖會(huì)被突破，我們甚至還會(huì)擁有自己的根技術(shù)。

這是一個(gè)好的趨勢(shì)，但仍需要更多的努力。而尊重科研人員，讓他們所得到的回報(bào)值得他們的付出，也是從根源發(fā)展核心技術(shù)的態(tài)度。