Geleneksel laboratuvarlarda gıda kalitesi analizi, hastalık teşhisi ve çevre izleme gibi kritik süreçler için kullanılan spektrometre cihazları, ışığı renklerine ayırmak adına kaba optik donanımlara ihtiyaç duyduğundan bugüne kadar küçültülemiyordu. Kaliforniya Üniversitesi, Davis (UC Davis) araştırmacıları, yapay zekâ ve fotonik teknolojisini birleştirerek bu kısıtlamayı tamamen ortadan kaldırdı. Advanced Photonics dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, geliştirilen yapay zekâ destekli yeni çip, laboratuvar düzeyindeki spektral analiz yeteneğini neredeyse bir kum tanesi boyutuna (0,4 milimetrekare) sığdırmayı başarıyor.

Sistem, ışığı fiziksel olarak ayrıştırmak yerine, gelen ışığa farklı tepkiler veren 16 benzersiz silikon dedektör kullanıyor. Bu dedektörlerden gelen karmaşık sinyaller, özel olarak eğitilmiş bir yapay sinir ağı tarafından işlenerek orijinal ışık spektrumunu hesaplamalı olarak yeniden oluşturuyor. Çipin yüzeyine uygulanan foton yakalayan özel nanoyapılar ise silikonun normalde algılayamadığı yakın kızılötesi (NIR) ışığı yakalamasını sağlıyor. Donanım ve derin öğrenmenin bu güçlü entegrasyonu; akıllı fabrikalarda, silolarda ve tarlada anlık gıda kalitesi kontrolü yapabilecek taşınabilir hiperspektral algılama cihazlarının önünü açıyor.