La plus petite LED du monde peut transformer un smartphone en microscope
Des chercheurs à Singapour ont créé la plus petite LED au monde. Intégrée dans une puce CMOS, elle constitue le cœur d’un microscope holographique, et permettrait même de transformer la caméra d’un smartphone en microscope.
Des chercheurs de l’alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie (Smart) ont créé la diode électroluminescente (LED) à base de silicium la plus petite au monde. Dans un article publié dans la revue Nature Communications, ils détaillent leur LED dont la zone d’émission est moins de 0,14 micromètre, soit un diamètre d’environ 400 nanomètres.
Malgré sa petite taille, cette LED est capable d’atteindre 50 mW/cm², soit comparable à des diodes bien plus grandes. La lumière émise a une longueur d’onde autour de 1 100 nanomètres, se situant donc dans l’infrarouge. Grâce à sa petite taille, les chercheurs ont pu intégrer cette LED dans une puce CMOS, à côté d’autres composants électroniques et photoniques.
Un microscope à bas coût
Les chercheurs ont ensuite utilisé cette puce CMOS pour créer un microscope holographique, une alternative économique et beaucoup plus compacte par rapport à un microscope traditionnel, sans système de lentille coûteux. L’échantillon est illuminé grâce à la LED, puis le capteur CMOS enregistre le signal d’interférence, autrement dit la combinaison de la lumière émise par la LED, et celle diffractée par l’objet.
Les données doivent ensuite être traitées par ordinateur pour créer l’image finale. Pour ce faire, les chercheurs ont créé un réseau neuronal profond capable de reconstruire les images d’un microscope holographique sans être entraîné, qu’ils ont détaillé dans un article publié dans la revue Optica. Leur microscope a ainsi atteint une résolution de l’ordre de 20 micromètres. Selon les chercheurs, la longueur d’onde se situe dans la fenêtre d’absorption minimale des tissus biologiques, ce qui ouvre la voie à d’autres usages comme la bio-imagerie et la bio-détection. De plus, cette technologie permettrait de transformer la caméra d’un smartphone en microscope simplement en changeant le capteur CMOS.
