Μια συσκευή υψηλής τεχνολογίας διαθέτει οπτικό πεδίο και χρόνο αντίδρασης παρόμοια με το ανθρώπινο μάτι! Η συσκευή, η οποία μιμείται τη δομή του ανθρώπινου ματιού, είναι εξίσου ευαίσθητη στο φως, με ταχύτερο όμως χρόνο αντίδρασης από ένα πραγματικό μάτι.
Όπως δήλωσε στο περιοδικό «Nature» ο Zhiyong Fan, ο οποίος εργάζεται ως μηχανικός και επιστήμονας υλικών του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας του Χονγκ Κονγκ, «στο μέλλον μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη συσκευή για καλύτερη οφθαλμική προσθετική και ανθρωποειδή ρομποτική».
Το ανθρώπινο μάτι οφείλει το ευρύ οπτικό πεδίο και την υψηλή ανάλυση της όρασης στον αμφιβληστροειδή. Ο Fan και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν μια καμπύλη μεμβράνη οξειδίου του αργιλίου, γεμάτη νανοαισθητήρες από ένα ευαίσθητο στο φως υλικό που ονομάζεται perovskite (SN: 7/26/17), για να μιμηθούν αυτή την αρχιτεκτονική στον τεχνητό τους βολβό. Τα καλώδια που συνδέονται με τον τεχνητό αμφιβληστροειδή στέλνουν μετρήσεις από αυτούς τους αισθητήρες σε εξωτερικά κυκλώματα για επεξεργασία, όπως συμβαίνει με τις νευρικές ίνες που μεταδίδουν σήματα από ένα πραγματικό μάτι στον εγκέφαλο.
Το τεχνητό μάτι καταγράφει αλλαγές στον φωτισμό γρηγορότερα από ό,τι μπορεί να το κάνει ο άνθρωπος -μέσα σε περίπου 30 έως 40 χιλιοστά του δευτερολέπτου, αντί για 40 έως 150 χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Θεωρητικά, αυτό το τεχνητό μάτι θα μπορούσε να αντιληφθεί μια πολύ υψηλότερη ανάλυση από το ανθρώπινο μάτι, επειδή ο τεχνητός αμφιβληστροειδής περιέχει περίπου 460 εκατομμύρια αισθητήρες φωτός ανά τετραγωνικό εκατοστό. Ένας πραγματικός αμφιβληστροειδής έχει περίπου 10 εκατομμύρια κύτταρα ανίχνευσης φωτός ανά τετραγωνικό εκατοστό.
Μέχρι σήμερα, κάθε καλώδιο που συνδέεται στον τεχνητό αμφιβληστροειδή έχει πάχος περίπου ένα χιλιοστό, τόσο μεγάλο που αγγίζει πολλούς αισθητήρες ταυτοχρόνως. Μόνο 100 τέτοια καλώδια χωράνε στο πίσω μέρος του αμφιβληστροειδούς, δημιουργώντας εικόνες με 100 pixel.
Για να δείξει ότι τα λεπτότερα καλώδια θα μπορούσαν να συνδεθούν με τον τεχνητό βολβό για υψηλότερη ανάλυση, η ομάδα του Fan χρησιμοποίησε ένα μαγνητικό πεδίο για να συνδέσει μια μικρή σειρά από μεταλλικές βελόνες, πάχους 20 έως 100 μικρομέτρων, σε νανοαισθητήρες στον τεχνητό αμφιβληστροειδή, μία προς μία. «Είναι σαν χειρουργική επέμβαση», δήλωσε ο Fan.
Η τρέχουσα μέθοδος των ερευνητών για τη δημιουργία μεμονωμένων ultrasmall pixels δεν είναι πρακτική, σημειώνει από την πλευρά του ο Hongrui Jiang, ο οποίος είναι ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin–Madison, και του οποίου ο σχολιασμός της μελέτης εμφανίζεται στο ίδιο τεύχος του περιοδικού «Nature». «Για μερικές εκατοντάδες νανοκαλώδια, εντάξει, αλλά τι γίνεται με εκατομμύρια καλώδια; Οι μηχανικοί θα χρειαστούν έναν πολύ πιο αποτελεσματικό τρόπο για την κατασκευή τεράστιων συστοιχιών μικροσκοπικών καλωδίων στο πίσω μέρος του τεχνητού βολβού για να του δώσουν την πραγματική ανθρώπινη όραση» σημειώνει.
https://www.sciencenews.org/article/new-artificial-eye-mimics-may-outperform-human-eyes
