ساخت چشم مصنوعی بسیار بهتر از چشم واقعی

به گزارش جام جم آنلاین از باشگاه خبرنگاران جوان، چشم مصنوعی جدید از چشم انسان تقلید می‌کند و ممکن است بهتر از آن باشد؛ این دستگاه با تکنولوژی بالا دارای یک میدان دید و زمان واکنش شبیه به چشم واقعی است.

دانشمندان هنوز نمی‌توانند کسی را با اعضای بدن بیونیک بازسازی کنند. آن‌ها این فناوری را ندارند، اما یک چشم مصنوعی جدید، ما را یک قدم به واقعیت نزدیک می‌کند. این دستگاه که از ساختار چشم انسان تقلید می‌کند، به همان اندازه به نور حساس بوده و زمان واکنش سریع‌تری نسبت به کره چشم واقعی دارد.

به گفته محققان، ممکن است این چشم مصنوعی قابلیت‌های دید تلسکوپی یا دید در شب استیو آستین در نمایش تلویزیونی شش میلیون دلاری‌اش را نداشته باشد، اما این چشمی الکترونیکی پتانسیل بینایی تیزتر از چشم انسان را دارد.

ژیونگ فن، مهندس و دانشمند مواد، از دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ می‌گوید در آینده ما می‌توانیم از این روش برای پروتز‌های بینایی بهتر و رباتیک انسان‌نما استفاده کنیم.

چشم انسان میدان دید وسیع و قدرت تفکیک بالای خود را مدیون شبکیه گنبدی شکل (ناحیه‌ای در پشت کره چشم پوشیده از سلول‌های تشخیص دهنده نور) است.

فن و همکارانش برای تقلید از این معماری در کره چشم مصنوعی خود، از غشای اکسید آلومینیوم منحنی، مملو از سنسور‌های نانو ایجاد شده از ماد‌ه‌ای حساس به نور به نام پروسکیت بهره بردند. سیم‌های متصل به شبکیه مصنوعی، همانگونه که رشته‌های عصبی از کره چشم واقعی به مغز سیگنال می‌دهند، بازخوانی آن حسگر‌ها را به مدار‌های خارجی می‌فرستند.

کره چشم مصنوعی تغییرات نور را سریعتر از چشم انسان در حدود ۳۰ تا ۴۰ میلی ثانیه، به جای ۴۰ تا ۱۵۰ میلی ثانیه می‌تواند ثبت کند. اگرچه میدان دید ۱۰۰ درجه آن به اندازه ۱۵۰ درجه چشم انسان گسترده نیست، اما بهتر از ۷۰ درجه قابل مشاهده در سنسور‌های تصویربرداری تخت معمولی است.

از نظر تئوری، این چشم مصنوعی می‌تواند وضوح بسیار بالاتری از چشم انسان را درک کند، زیرا شبکیه مصنوعی حاوی حدود ۴۶۰ میلیون حسگر نور در هر سانتی متر مربع است.

یک شبکیه چشم واقعی در هر سانتی متر مربع حدود ۱۰ میلیون سلول تشخیص دهنده نور دارد، اما این نیاز به خواندن جداگانه از هر سنسور دارد.

در تنظیمات فعلی، هر سیم متصل به شبکیه مصنوعی حدود یک میلی متر ضخامت دارد، آنقدر بزرگ است که حسگر‌های بسیاری را به طور همزمان لمس می‌کند. فقط ۱۰۰ سیم از این دست در پشت شبکیه قرار دارد و تصاویری با ۱۰۰ پیکسل ایجاد می‌کند.

برای نشان دادن اینکه سیم‌های نازک‌تری می‌توانند برای حلال بالاتر به کره چشم مصنوعی متصل شوند، تیم فن با استفاده از یک میدان مغناطیسی آرایه کوچکی از سوزن‌های فلزی به قطر ۲۰ تا ۱۰۰ میکرومتر را یکی یکی به نانوحسگر‌های شبکیه مصنوعی متصل کرد. فن می‌گوید این مثل یک عمل جراحی است.

یک مهندس برق از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون در این باره گفت روش فعلی محققان برای ایجاد پیکسل‌های فوق‌العاده کوچک منفرد غیر عملی است، اما می‌تواند برای چند صد نانوسیم خوب عمل کند؛ او می‌گوید مهندسان برای ساختن آرایه وسیعی از سیم‌های ریز در پشت کره چشم مصنوعی به یک روش بسیار کارآمدتر نیاز دارند تا دید فوق بشری به آن بدهند.