Peneliti Mengembangkan Pencitra Inframerah Yang Dapat Membantu Memetakan Pembuluh Darah Seseorang Tanpa Menyentuh Kulit

  • Whatsapp
banner 468x60

Kesukaanku.com Sebuah tim peneliti di University of California, San Diego telah mengembangkan pencitraan inframerah baru yang dapat melihat melalui kabut asap dan kabut, memetakan pembuluh darah seseorang, dan pada saat yang sama memantau detak jantung, tanpa benar-benar menyentuh kulit orang tersebut. .

Penelitian yang didukung oleh National Science Foundation (ECCS-1839361) dan Samsung Advanced Institute of Technology , dilakukan sebagian di San Diego Nanotechnology Infrastructure (SDNI) di UC San Diego, anggota National Nanotechnology Coordinated Infrastructure, yang didukung oleh National Science Foundation (hibah ECCS-1542148). 

The imager inframerah juga dapat melihat melalui wafer silikon untuk memeriksa komposisi dan kualitas papan elektronik, sementara mendeteksi bagian dari spektrum inframerah dengan panjang gelombang 1000-1400 nanometer dijuluki ‘singkat gelombang cahaya inframerah’ tepat o utside yang 400-700 nanometer terlihat spektrum .

Peneliti Mengembangkan Pencitra Inframerah Yang Dapat Membantu Memetakan Pembuluh Darah Seseorang Tanpa Menyentuh Kulit

Perlu dicatat bahwa pencitraan inframerah gelombang pendek tidak sama dengan pencitraan termal yang mendeteksi panjang gelombang inframerah yang lebih panjang yang dilepaskan oleh tubuh.

Pencitra berfungsi saat menyorotkan cahaya inframerah gelombang pendek pada area yang diinginkan, mengubah cahaya inframerah berenergi rendah yang dipantulkan kembali ke perangkat menjadi panjang gelombang energi yang lebih pendek dan lebih tinggi yang terlihat oleh mata manusia .

Tina Ng, seorang Profesor Elektro dan Komputer E ngineering di U niversity dari alifornia, San Diego Jacobs School of Engineering menegaskan bahwa proses ‘membuat tak terlihat cahaya tampak’ .

Meskipun teknologi pencitraan inframerah telah berfungsi selama beberapa dekade, sebagian besar sistem mahal, besar dan kompleks, seringkali membutuhkan kamera dan tampilan terpisah. Selain itu, mereka diproduksi dengan menggunakan semikonduktor anorganik, yang sampai sekarang mahal, kaku , sementara juga memiliki unsur-unsur beracun seperti arsenik dan timbal .

Pencitra inframerah yang dikembangkan berusaha untuk memecahkan dan mengatasi tantangan ini karena menggabungkan sensor dan layar menjadi perangkat tipis sehingga membuatnya kompak dan sederhana. Itu dibuat dengan semikonduktor organik , menghemat biaya, sementara pada saat yang sama fleksibel dan aman untuk digunakan dalam aplikasi biomedis. Imager memberikan resolusi gambar yang lebih baik daripada banyak rekan organiknya.

Selain disebutkan, imager inframerah baru memiliki keunggulan lain. Salah satunya adalah melihat lebih banyak spektrum inframerah gelombang pendek, dari 1000 hingga 1400 nanometer, di mana sistem serupa yang ada paling sering terlihat di bawah 1200 nanometer.

Imager juga memiliki ukuran tampilan gambar inframerah terbesar , dengan luas 2 sentimeter persegi. Mudah dan tidak mahal untuk ditingkatkan agar memiliki tampilan yang lebih besar karena imager disetel dan dibuat menggunakan proses film tipis.

Menyegarkan foton inframerah saya ke foton yang terlihat

Terdiri dari beberapa lapisan semikonduktor, dengan ratusan tipis, nanometer ditumpuk di atas satu sama lain, imager memiliki tiga lapisan ini yang terbuat dari polimer organik yang berbeda berdiri sebagai pemain kunci gambar: detektor foto lapisan, sebuah cahaya-organik lapisan tampilan dioda pemancar (OLED), dan lapisan pemblokiran elektron di antara .

Cahaya inframerah gelombang pendek dengan proton energi rendah diserap oleh lapisan fotodetektor , dan kemudian menghasilkan arus listrik, yang kemudian mengalir ke lapisan tampilan OLED, dengan konversi selanjutnya ke gambar yang terlihat dengan proton energi rendah. Ada lapisan di antara yang disebut ‘lapisan pemblokiran elektron’ yang mencegah lapisan layar OLED kehilangan arus, dalam proses yang memungkinkan perangkat menghasilkan gambar yang lebih jelas dan lebih mudah dibaca.

Konversi foton energi rendah ke foton energi tinggi disorot di atas dikenal sebagai ‘ upconversion  adalah proses elektronik, dengan penulis pertama penelitian, Ning Li, seorang peneliti postdoctoral di lab Ng menambahkan bahwa:

“Keuntungannya adalah memungkinkan konversi langsung inframerah-ke-terlihat dalam satu sistem yang tipis dan ringkas Dalam sistem pencitraan IR tipikal di mana upconversion tidak elektronik, Anda memerlukan array detektor untuk mengumpulkan data, komputer untuk memproses data tersebut, dan layar terpisah untuk menampilkan data tersebut. Inilah sebabnya mengapa sebagian besar sistem yang ada berukuran besar dan mahal.”

Menurut Li, imager efektif dalam menyediakan pembacaan optik dan elektronik, sebuah fitur yang membuatnya multifungsi. Misalnya, ketika cahaya inframerah disinari di bagian belakang tangan subjek, gambar yang lebih jelas tentang pembuluh darah subjek diberikan oleh pencitra saat merekam detak jantung subjek.

Tim selanjutnya menggunakan imager inframerah untuk melihat melalui kabut asap dan wafer silikon dalam demonstrasi di mana photomask ditempatkan dan berpola di ruang kecil yang diisi dengan kabut asap dengan tag ‘EXIT’. Mereka juga menempatkan topeng foto bermotif “UCSD” di belakang wafer silikon.

Pencitra melihat huruf-huruf dalam demonstrasi ini setelah cahaya inframerah menembus kabut asap dan silikon. Proses ini akan berguna dalam aplikasi sehari-hari agar mobil yang dikendarai sendiri dapat melihat dengan jelas dalam cuaca buruk. Ini juga akan berguna untuk pemeriksaan chip silikon, sambil mencari cacat.

Diyakini bahwa tim peneliti akan fokus pada peningkatan efisiensi imager untuk mencapai hasil yang lebih jelas .

banner 300x250

Related posts

banner 468x60

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *