麻省理工研究团队研发世界最小的 LED 应变传感器
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麻省理工研究团队研发世界最小的 LED 应变传感器
麻省理工学院和格芯新加坡组成的研究团队最近发表了一项研究，通过开发世界上最小的具有增强应变传感能力的 LED，展示了 LED 技术的突破性进展。
这项新技术有可能通过仅修改硅芯片和软件，将智能手机等日常设备中的现有摄像头转换为显微镜。这一进步对各个领域诊断工具的小型化具有重大意义，包括室内农业和可持续农业。
研究人员通过其突破性的 LED 应变传感器设计解决了两个关键技术问题：尺寸和灵敏度。传统上，应变传感器较大，可能无法在较低的应变水平下提供准确的读数。这限制了它们在微机电系统（MEMS）、可穿戴技术和需要精确测量的生物医学设备等领域的适用性。研究人员通过开发世界上最小的 LED 应变传感器克服了这些限制，该传感器的尺寸仅为 1.7 平方米，同时还提供了增强的灵敏度，甚至可以检测最小的应变变化。
目前，大多数光子芯片从芯片外部的光源获取光，这导致能源效率降低并限制了其潜力。研究人员已经尝试了各种材料来直接在芯片上制造光发射器，但将这些材料集成到标准的芯片制造工艺中一直具有挑战性。硅是一种常用材料，已显示出潜力，但由于其间接带隙而效率低下。这一点，加上可用材料和制造工具的限制，阻碍了可以集成到常见芯片制造平台中的小型原生硅发射器的开发。
在实际应用中，团队利用这种微型LED制造了世界最小的全息显微镜。同时，研究人员还开发了一种突破性的神经网络算法。该算法可以重建由全息显微镜测量的物体，从而可以更好地检查细胞和细菌等微观物体，而无需大型传统显微镜或额外的透镜。
这项研究还使我们更接近光子学的一个主要目标：创建一个强大的超小型光发射器，可以直接集成到光子芯片中，这一直是该领域的一个挑战。
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