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REMOTE MICROSCOPY, NANOSCOPY AND PICOSCOPY BY HYPERSPECTRAL LIDAR

Description du projet

Une approche avancée élargit la portée et la sensibilité du lidar pour découvrir des détails biologiques cachés

La technologie du lidar est un outil puissant pour mesurer et cartographier les environnements, mais ses capacités actuelles sont limitées pour saisir les interactions et phénomènes biologiques de manière détaillée. Le projet HyperSense, financé par le CER, prévoit de développer des lidars hyperspectraux avancés pour explorer des régions spectrales exotiques. Grâce à une méthode brevetée de Scheimpflug (une technique optique assurant une mise au point précise sur une surface inclinée), HyperSense devrait contribuer à améliorer les bandes spectrales, la résolution spatiotemporelle et la sensibilité afin de découvrir des détails jusqu’ici cachés de notre biosphère. Du profilage de la biodiversité du plancton à l’analyse de la respiration des insectes en passant par les nanostructures végétales, quatre lidars révolutionnaires permettront de relever huit défis biologiques majeurs. Cette innovation ouvre la voie à des systèmes compacts, portables et rentables susceptibles de révolutionner la biosurveillance, en transformant la façon dont nous étudions la vie aux échelles micro-, nano- et picoscopiques.

Objectif

HyperSense will spearhead hyperspectral lidars expanded to exotic spectral regions outside the imaginable by lidar community, and demonstrate stand-off biosensing beyond what can be resolved by existing methods by employing plasma and supercontinuum light sources. Leveraging my patented hyperspectral Scheimpflug lidar concept, adding an uncontested number of spectral bands, spatio-temporal resolution and sensitivity, We will reveal aspects of our biosphere inaccessible by existing lidars. Active remote sensing of our biosphere uncovers details that cannot be resolved in space and time by sunlight, e.g. protein absorbance shielded by the ozone layer, life in dark ocean depths, narrow oxygen lines in a breath or nocturnal movements of disease vectors. Lidar constitute an efficient measurement technique where the same light transilluminates a volume until it interacts with the sample and simultaneously reports range and backscatter quantitatively, whereas hyperspectral lidar also provide microscopic absorption pathlengths, nano-features on biological surfaces, and deformations of electron shells on the picometer scale.
HyperSense will explode multiple boundaries of current lidar, demonstrate and revolutionize biomonitoring, by my inexpensive, robust, compact and portable Scheimpflug method. HyperSense comprise 4 novel hyperspectral lidars with short, long, narrow and broad spectral coverage, applied to 8 biological challenges, showcasing light-biology interactions on the micro, nano and picoscopic level:
A) DUV lidar (220-440 nm) Biomolecules specificity for classification of pollen and lichen
B) Aquatic lidar (400-800 nm) Profile plankton biodiversity using both oscillatory and spectral properties
C) Hires NIR lidar (760-762 nm) Resolving O2 and temperature in breath to understand host seeking and hill-topping in insects
D) SWIR lidar (900-2500 nm) Quantify the surface nanostructures, internal tissue microstructure and molecular composition of vegetation and aerofauna

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

LUNDS UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE
€ 2 597 500,00
Coût total
€ 2 597 500,00

Bénéficiaires (1)