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Direto da Ciência

Queen Elizabeth Prize for Engineering destaca invenção de sensores de imagem digital

Publicado em 08 fevereiro 2017

Agência FAPESP – Quatro engenheiros, responsáveis pelo desenvolvimento de tecnologias de sensores de imagem digital, foram contemplados com o Queen Elizabeth Prize for Engineering, láurea conferida a cada dois anos, que destaca inovações radicais na área de Engenharia e confere aos premiados 1 milhão de libras. O prêmio foi anunciado em 1º de fevereiro, em Londres.

Os norte-americanos Eric Fossum e George Smith, o japonês Nobukazu Teranishi e o inglês Michael Tompsett revolucionaram a maneira de “capturar” e analisar informações visuais com três inovações desenvolvidas ao longo de 30 anos: o dispositivo de acoplamento de carga (charge-coupled device - CCD), o pinned photodiode (PPD) e sensores de imagem CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Combinadas, essas tecnologias transformaram a comunicação pessoal, as ciências, o tratamento médico e o mercado de entretenimento, de acordo com informações da Assessoria de Comunicação do Queen Elizabeth Prize for Engineering.

Sensores de imagem digital possibilitaram, por exemplo, a inserção de câmeras minúsculas em dispositivos portáteis e permitiram o compartilhamento de 3 bilhões de imagens por dia em todo o mundo, o upload de fotos e vídeos em mídias sociais, ou ainda o reconhecimento biométrico de impressões digitais em smartphonestablets, entre outros benefícios.

Também habilitaram o uso de imagens a cores em alta velocidade e baixo custo, com resolução superior à do olho humano, permitindo enxergar detalhes de estruturas celulares, de estrelas e galáxias a bilhões de anos-luz da Terra, e até perscrutar o interior do corpo humano.

Lord Browne of Madingley, presidente da Fundação Queen Elizabeth Prize for Engineering, afirmou que os quatro engenheiros “revolucionaram a maneira como capturamos e analisamos informações visuais”. E acrescentou: “Ao homenageá-los esperamos inspirar a próxima geração de engenheiros a continuar a expandir as fronteiras do possível”.

Os quatro premiados foram escolhidos por um júri formado por cientistas e engenheiros de destaque em todo o mundo, presidido por Sir Christopher Snowden, vice-chanceler da University of Southampton. “Escolhemos essa inovação porque ela resume o que o prêmio representa. Em todo o mundo, especialmente os jovens compreendem a importância da imagem”, afirmou.

“Celebrando as mais inovadoras realizações da engenharia o prêmio destaca realizações com enorme impacto intelectual e, ao mesmo tempo, social e econômico. Neste ciclo a premiação acabou por destacar também a importância da colaboração em pesquisa para a excelência em engenharia” destacou o diretor científico da FAPESP, Carlos Henrique Brito Cruz, que integrou o júri.

De volts a bits

A revolução da imagem começou na década de 1970 com o desenvolvimento do CCD por George Smith e Willard Boyle – canadense morto em 2011 –, no Bell Laboratories, o que lhes valeu o Nobel de Física em 2009. O CCD é o sensor de imagem encontrado nas primeiras câmeras digitais, que converte fótons em sinal elétrico.

Nos anos 1980, a tecnologia – concebida originalmente para a memória do computador – foi aperfeiçoada por Michael Tompsett, diretor da TheraManager, que inventou o circuito semicondutor de imagens e um conversor analógico-digital que conferiu ao sinal elétrico um formato digital binário, de volts para bits, que permite o armazenamento da imagem como um dado digital.

Na década seguinte, Nobukazu Teranishi, na NEC Corporation, inventou o PPD, que permitiu reduzir o tamanho do pixel e melhorar significativamente o tamanho da imagem. O sensor CMOS, concebido por Eric Fossum, em 1992, então na Nasa, resultou na fabricação de câmeras menores, mais baratas e com menor consumo de energia.

Também integraram o júri Frances Arnold, professora de Engenharia Química, Bioengenharia e Bioquímica do California Institute of Technology (Caltech); Jena-Lou Chameau, presidente do Caltech; Brian Cox, da Royal Society University Research Fellow e professor na University of Manchester; Lynn Gladden, pró-reitor de Pesquisa da Cambridge University; John Hennessy, presidente da Stanford University, Califórnia; Reinhard Huettl, diretor executivo e chairman do Helmholtz Centre Potsdam – GFZ German Research Centre for Geosciences e presidente da German National Academy of Science and Engineering; Calestous Juma, professor na Harvard´s Kennedy School; Hiroshi Komiyama, chairman do Institute of Mitsubishi Research Institute e ex-presidente da University of Tokyo; Dan Mote, do National Research Council Governing Board; Narayana Murthy, fundador e chairman da Infosys, na Índia; Choon Fong Shih, professor e ex-presidente da National University of Singapore; Viola Vogel, chefe do Laboratório de Mecanobiologia Aplicada da ETH Zurich, na Suíça; e Paul Westbury, diretor da Laing O’Rourke, empresa de engenharia do Reino Unido.