Kleine lichtdetectoren registreren de inkomende lichthoek

Gekko's en vele andere dieren hebben koppen die te klein zijn om de locatie van geluiden te trianguleren zoals mensen dat doen:met ver uit elkaar staande oren. In plaats daarvan hebben ze een kleine tunnel door hun hoofd die meet hoe binnenkomende geluidsgolven rondkaatsen om erachter te komen uit welke richting ze kwamen.

Er is een soortgelijk systeem ontwikkeld voor het detecteren van de hoek van binnenkomend licht waarmee kleine camera's kunnen detecteren waar het licht vandaan komt, maar zonder het grootste deel van een grote lens, wat de typische manier is om de richting van het licht te bepalen. Deze kleine detectoren kunnen kenmerken van licht registreren, zoals kleur, polariteit en lichthoek. Meer gedetailleerde lichtdetectie zou vooruitgang kunnen ondersteunen in lensloze camera's, augmented reality en robotvisie, wat belangrijk is voor autonome auto's.

Als een geluid niet rechtstreeks van boven het hoofd van een gekko komt, steelt het ene trommelvlies in wezen een deel van de geluidsgolfenergie die anders naar het andere zou tunnelen. Deze gevolgtrekking helpt de gekko te begrijpen waar een geluid vandaan komt. Deze structuur werd nagebootst in de fotodetector door twee silicium nanodraden - elk met een diameter van ongeveer 100 nanometer - naast elkaar te plaatsen, zoals de trommelvliezen van de gekko. Ze zijn zo dicht bij elkaar geplaatst dat wanneer een lichtgolf onder een hoek binnenkomt, de draad die zich het dichtst bij de lichtbron bevindt, interfereert met de golven, de buur raakt en in feite een schaduw werpt. De eerste draad die het licht detecteert, zou dan de sterkste stroom sturen. Door de stroom in beide draden te vergelijken, kunnen de onderzoekers de hoek van binnenkomende lichtgolven in kaart brengen.