Naukowcy z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Hongkongu informują, że opracowali zrobotyzowane oko, które, jak twierdzą, naśladuje równoważny organizm ludzki, a nawet pod pewnymi względami osiąga lepsze wyniki.
Zhiyong Fan i jego zespół opracowali półkulistą sztuczną siatkówkę zawierającą wrażliwe na światło nanodruty wykonane z perowskitu, aby naśladować fotoreceptory ludzkiego oka. Na łamach czasopisma Nature opisują szczegółowo, w jaki sposób urządzenie może „widzieć”, odtwarzając obrazy (litery „E”, „I” i „Y”) oglądane przez sztuczne oko.
Wcześniejsze próby opracowania robotycznych oczu były ograniczone faktem, że naukowcy stworzyli sztuczną siatkówkę, układając receptory na płaskiej powierzchni, a następnie próbowali je złożyć lub zakrzywić, zagrażając gęstości czujników, czytamy w artykule.
Zespół chińskich naukowców rozwiązał ten problem, umieszczając fotoczujniki bezpośrednio w porach półkulistej membrany z tlenku glinu.
„Cienkie, elastyczne druty wykonane z ciekłego metalu zamknięte w miękkich gumowych rurkach przekazują sygnały z nanoczułych fotosensorów do zewnętrznych obwodów w celu przetwarzania sygnałów. Druty te naśladują włókna nerwowe łączące ludzkie oko z mózgiem”, piszą naukowcy w wydaniu Nature z 20 maja.
Sztuczna siatkówka wykrywa średnio 86 fotonów na sekundę, na równi z czułością fotoreceptorów w ludzkich siatkówkach. Wydajność wynika z tego, że perowskit jest związkiem, który ma duże szanse w zastosowaniach optoelektronicznych i fotonicznych, takich jak ogniwa słoneczne.
Naukowcy twierdzą, że jeśli chodzi o inne środki, robotyczne oko przewyższa ludzki odpowiednik. Reakcja na impuls światła może zająć 19,2 milisekund, a następnie powrót do stanu nieaktywnego po zakończeniu impulsu po 23,9 milisekund. Czasy reakcji i odzyskiwania pokazują, jak szybko może reagować na sygnały świetlne. Czas dla siatkówki ludzkiej wynosi od 40 do 150 ms.
Ale praca zespołu to dopiero początek. Artykuł oparty jest na dowodzie koncepcji złożonym z zaledwie 100 pikseli, każdy z trzema nanodrutami. Autorzy twierdzą, że ich projekt można zbudować z lepszą rozdzielczością niż ludzkie oczy, zwiększając gęstość nanodrutów do ponad 10-krotności ludzkiego odpowiednika.
Hongrui Jiang z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej na Uniwersytecie Wisconsin powiedział, że „praca Fan and co stanowi przełom w ostatnich dziesięcioleciach, które zostały osiągnięte poprzez wynajdowanie urządzeń imitujących oczy takie jak ludzkie), ale także bioniczne oczy podobne do oczu owadów. Biorąc pod uwagę te postępy, wydaje się możliwe, że w ciągu następnej dekady będziemy świadkami szerokiego zastosowania sztucznych i bionicznych oczu w życiu codziennym ”.
Źródło: nature.com