En San Francisco, CA:

Proyecto Innovador DICTUC en feria tecnol贸gica de Estados Unidos

25 de febrero de 2016
Se present贸 en la versi贸n 2016 de Photonics West, realizada entre el 13 al 18 de febrero, con la participaci贸n de m谩s de 20.000 visitantes.

DICTUC es la entidad asociada en el proyecto 鈥淐谩mara Cient铆fica Sin Ruido: Prototipo que Aplica Reducci贸n 脫ptima de Ruido de Lectura en CCDs Cient铆ficos鈥, liderado por el Profesor del departamento de Ingenier铆a El茅ctrica de la Escuela de Ingenier铆a UC, PhD. Christian Guzm谩n, y que fue presentado en Photonics West 2016, realizada entre el 13 al 18 de febrero en la ciudad de San Francisco, California, Estados Unidos.

Dicha feria re煤ne anualmente a m谩s de 1.000 instituciones y m谩s de 20.000 personas que asisten para conocer las nuevas tendencias y adquirir lo 煤ltimo en equipos, componentes y sistemas disponibles, as铆 como tambi茅n actulizarse en el Estado del Arte en tecnolog铆as m茅dicas, Internet, la fabricaci贸n inteligente, veh铆culos aut贸nomos, entre otros. Dentro lo temas destacados este a帽o estuvieron la impresi贸n e imagen 3D, la miniaturizaci贸n en dispositivos biom茅dicos, as铆 como sensores y dispositivos optoelectr贸nicos, detecci贸n fotoac煤stica, 鈥渓aser fiber鈥 y fot贸nica de silicio, para nombrar algunos.

En este contexto, el proyecto de DICTUC se concentra en dise帽ar, desarrollar y fabricar un prototipo funcional de una c谩mara cient铆fica que integre t茅cnicas de reducci贸n de ruido en detectores cient铆ficos, entregando un alto desempe帽o y modularidad que permita al cliente un grado de configurabilidad alto en funci贸n de las aplicaciones en las cuales se desenvolver谩 el equipo prototipo.

La Innovaci贸n

El proyecto 鈥淐谩mara Cient铆fica Sin Ruido: Prototipo que Aplica Reducci贸n 脫ptima de Ruido de Lectura en CCDs Cient铆ficos鈥 consiste en el dise帽o, desarrollo y fabricaci贸n a nivel protot铆pico de una l铆nea nueva y customizable de c谩maras cient铆ficas, cuyo desempe帽o ser谩 superior a cualquier producto existente en el mercado, para lo cual, la innovaci贸n tecnol贸gica basa una de sus verticales en la metodolog铆a de reducci贸n de ruido descrita (noiseless imaging), la cual tambi茅n permite ofrecer customatizaci贸n de los equipos y dispositivos que se desarrollan en el proyecto.

A partir de esta innovaci贸n se proyecta la proxima evoluci贸n de una unidad de servicios especializados en la materia, 鈥淎ndes Scientific Instruments鈥, que inicialmente ser谩 una joint venture de DICTUC, para pronto convertirse en empresa derivada.

Andes Scientific Instruments estar谩 liderada por los profesores Christian Dani Guzm谩n, Marcelo Guarini, 脕ngel Abusleme y Crist贸bal Alessandri, y se integrar谩 al mercado de la Fot贸nica y Ciencias para la Vida, con el fin de ofrecer productos que presenten ventajas competitivas con respecto a los grandes actores de este segmento, tales como Andor (Irlanda del Norte), Princeton Instruments (EEUU) y Hamamatsu (Jap贸n). El mercado Photonics est谩 compuesto por 2.750 compa帽铆as en 46 pa铆ses, las cuales generaron USD $156 mil millones en ingresos en 2013.

Las c谩maras cient铆ficas son instrumentos digitales de alto desempe帽o, utilizadas en aplicaciones muy demandantes, como astronom铆a, biolog铆a o medicina. Su alta capacidad es posible gracias al uso de detectores de gran sensibilidad y tama帽o, as铆 como electr贸nica de muy altas prestaciones. El detector m谩s utilizado, de menor ruido y mayor sensibilidad, es el CCD (Charge-Coupled Device), inventado en el a帽o 1969.

Capturan im谩genes de la escena utilizando sensores de im谩genes (鈥渄etectores鈥), los cuales est谩n constituidos por pixeles que producen electrones libres ante la incidencia de fotones provenientes de la escena. Estos sensores incorporan electr贸nica de altas prestaciones para leer la imagen del sensor, envi谩ndola a un computador. La electr贸nica de lectura est谩 constituida tanto por electr贸nica dentro del detector, la cual produce un voltaje medible para cada pixel como funci贸n del n煤mero de electrones de carga depositados en 茅ste, as铆 como electr贸nica anal贸gica y digital fuera del detector, que acondiciona y convierte estos voltajes a n煤meros digitales para formar los pixeles en un computador. Uno de los par谩metros m谩s importantes para el desempe帽o adecuado de las c谩maras cient铆ficas es el Ruido de Lectura (Readout Noise, o RON), el cual limita la sensibilidad que la c谩mara puede alcanzar cuando captura emisiones muy d茅biles de luz, que es el caso de muchas aplicaciones en astronom铆a o biolog铆a.

A trav茅s de una investigaci贸n cient铆fica al interior del Departamento de Ingenier铆a El茅ctrica de la Escuela de Ingenier铆a de la Pontificia Universidad Cat贸lica, se ha desarrollado una metodolog铆a para filtrar en forma 贸ptima el ruido en cada pixel en CCDs, obteniendo resultados significativamente mejores que los ofrecidos en el mercado de c谩maras cient铆ficas. A esta tecnolog铆a la llamamos 鈥淣oiseless Imaging鈥 y es una innovaci贸n disruptiva respecto a una tecnolog铆a establecida como es la de los CCD cient铆ficos: por m谩s de una d茅cada los CCDs cient铆ficos han mantenido una barrera de ruido de lectura.

Este proyecto ha permitido romper dicha barrera desde el punto de vista de la investigaci贸n, por lo cual avanzar hacia la construcci贸n de un prototipo comercial se vuelve fundamental para lograr dar visibilidad a este producto en el mercado.

Esto representa un cambio de paradigma para la industria y para el cliente, ya que no debe elegir entre un cat谩logo de c谩maras, sino que especificar la c谩mara que cumple con los requerimientos de su aplicaci贸n.

Comunicaciones DICTUC

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