Compacte Lichtsensoren Bepalen Richting Van Inkomend Licht

Hagedissen en veel andere dieren hebben hoofden die te klein zijn om de locatie van geluiden te trianguleren zoals mensen dat doen: met wijd uiteenstaande oren. In plaats daarvan hebben ze een miniatuur tunnel door hun heen die meet hoe binnenkomende geluidsgolven rondkateren om te bepalen uit welke richting ze kwamen.

Een vergelijkbaar systeem voor het detecteren van de hoek van binnenkomend licht is ontwikkeld dat kleine camera's in staat kan stellen om te detecteren waar licht vandaan komt, maar zonder de bulk van een grote lens, wat de typische manier is om de richting van licht te bepalen. Deze kleine detectors zouden kenmerken van licht kunnen vastleggen zoals kleur, polariteit, en hoek van licht. Gedetailleerdere lichtdetectie zou vooruitgang kunnen ondersteunen in lenzenloze cameras, augmented reality, en robotvisie, wat belangrijk is voor autonome auto's.

Als een geluid niet van direct boven een hagedis zijn hoofd komt, steel een oorplaat eigenlijk een deel van de geluidsgolfenergie die anders door de tunnel naar de andere zou gaan. Deze inferentie helpt de hagedis begrijpen waar een geluid vandaan komt. Deze structuur is nagebootst in de fotodetector door twee silicium nanodraden te hebben — elk ongeveer 100 nanometer in diameter — naast elkaar uitgelijnd als de hagedis zijn oorplaten. Ze zijn zo dicht gepositioneerd dat wanneer een lichtgolf onder een hoek binnenkomt, de draad dichtst bij de lichtbron interfereert met de golven, zijn buurman treft en eigenlijk 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.