حسین کعبی: وقتی فیگو را در جام جهانی زدم....
با ساخت لنز بیونیک توسط دکتر بابک پرویز
تمام اطلاعات در چشم شما جای میگیرند
داشتن چشمانی که چیزی از یک کامپیوتر پیشرفته کم ندارند و با آنها میتوان تصاویر را زوم کرد و حتی محاسبات پیشرفته برای راه رفتن، پریدن، رد شدن از خیابان و... را انجام داد بیشتر به یک رویا شبیه است. البته بخش عظیمی از این رویا در حال حاضر توسط دکتر بابک پرویز تحقق یافته است. در واقع پرویز به کمک همکارانش در دانشگاه واشنگتن امریکا لنزی ساختهاند که با آن تمام این رویاها به واقعیت تبدیل میشوند.
در عصری که دایره تخصصها محدود شده، فهرست دستاوردهای دکتر پرویز شبیه به کار چند دانشمند است نه تنها یک نفر. چرا که او در زمینه موضوعات بسیار جدید و نادر از قبیل بیونانوتکنولوژی، ساخت دستگاههای نانو و رشته مهندسی میکروالکتریک مکانیک یکی از پیشتازان بهشمار میآید. چند ماه پیش هم که نشریه معتبر تکنولوژی ریویو فهرستی از 35 مخترع برتر زیر 35 سال جهان را منتشر کرد بر قابلیتهای استثنایی این محقق ایرانی صحه گذاشت. تکنولوژی ریویو در توصیف این او و دیگرمخترعان برتر نوشت: آنچه که این 35 مخترع ارائه کردهاند دنیا را متحول خواهد کرد!
دکتر پرویز در گفتگو با سیب از دستاورد جدید خود که تا مدتها در صدر اخبار علمی جهان قرار داشت بیشتر میگوید
آقای دکتر، هر چند که درباره کار جدید شما اخبار زیادی منعکس شده اما بهتر است در ابتدا درباره آن از خودتان بشنویم.
به همراه همکارانم در تیم تحقیقاتی دانشگاه واشنگتن برای اولین بار در دنیا موفق شدیم نمونه آزمایشی لنزهای بینایی را بسازیم که میتوانند رویای چشمهای پر قدرت فیلم علمی تخیلی ترمیناتور را به واقعیت تبدیل کند. به عبارتی دیگر برای اولین بار موفق شدیم نمونه آزمایشی لنزهایی را بسازیم که شبیه به یک میکروتراشه الکتریکی هستند. در ضمن این اولین بار است که برای ساخت وسیلهای سازگار با بدن انسان از تکنیکهای صنعتی در ابعاد میکروسکوپی استفاده کردهایم. بهتازگی هم نتایج تحقیقات خود را در اجلاس موسسه مهندسی برق و الکترونیک
(Institute of Electrical and Electronics Engineers) مطرح کردهایم.
استفاده از این لنزها به نظر کار آسانی نمیآید.
بالعکس، انداختن و برداشتن این لنز به راحتی لنزهای معمولی چشمی است و استفاده کننده وجود لنز در چشمش را احساس نمیکند.
کاربردهای اصلی این لنزهای زیستی کدامند؟
این فناوری کاربردهای بسیار زیادی دارد. مثلا خلبانها و رانندهها میتوانند سرعت اجسام را جلوی چشمشان ببینند و حتی بهراحتی بفهمند چند ثانیه دیگر با چه سرعتی به مانع میرسند و آیا با آن برخورد خواهند کرد یا خیر، شرکتهای بازیهای کامپیوتری میتوانند نسل جدید بازیهای خود را ارائه کنند و افراد خودشان را عینا در محیط بازی و فیلم احساس خواهند کرد. در ضمن مردم عادی میتوانند در کنار اینکه به کار روزانه خودشان میرسند مثلا در تاکسی ایمیلهای خود را جلوی چشمانشان چک کنند یعنی درست همانند این است که مانیتوری نامرئی که روی هوا است جلوی چشمان آنها قرار دارد. البته فقط خودشان آن تصویر را خواهند دید.
در ضمن این لنز بیولوژیکی که قدرت زوم کردن از راه دور روی اجسام را دارد میتواند به محض زوم کردن روی جسم مورد نظر اطلاعات مربوط به جسم و یا فرد مشاهده شده را ارائه کند و یا حتی این اطلاعات را از طریق رایانه با جستجو روی اینترنت در اختیار کاربر قرار دهد.
هرچند که در حال حاضر تنها یک گام کوچک در این عرصه به جلو برداشتهایم اما تصور میکنم که همین گام کوچک بی نهایت مهم باشد. در حقیقت این لنز میتواند هر نوع کاربردی حتی کاربردهایی که ما هنوز به آنها فکر نکردهایم داشته باشد. هدف ما این بود که نشان دهیم استفاده از این فناوری پایه وجود دارد و مطمئن شویم که این فناوری امنیت و سلامت چشم استفاده کننده را تضمین میکند.
در ساخت این لنزها از چه مادهای استفاده شده است؟ و بطورکلی از چه بخشهایی تشکیل شده؟
در ساختن این لنزها مشکلات زیادی وجود داشت. زیرا مواد سازگار با بدن بسیار حساس و ظریف هستند و استفاده از مواد غیرآلی در این لنزها باعث افزایش دما و ترشح مواد شیمیایی مضر میشود. این لنزها از لایههای بسیار بسیار نازک فلزی (به ضخامت یک هزارم موی انسان) ساخته شدهاند و دید مصرف کننده را خوب یا تقویت نمیکنند ولی میتوان از این فناوری روی لنزهای طبی هم استفاده کرد. این فناوری در کل مانع یا باعث اختلال دید استفاده کننده نمیشود. در ساخت نمونه آزمایشی این لنزها از مدارات الکتریکی استفاده کردیم که از لایههای فلزی ساخته شدهاند و ضخامت آنها تنها چند نانومتر بوده و طول دیودهای گسیل کننده نور قرمز کمتر از یک سوم میلیمتر است. سپس با استفاده از تکنیک ریزسازی روی تمام این تجهیزات را بهوسیله یک لایه پلاستیکی انعطافپذیر پوشاندند تا به این وسیله احتمال هر نوع تماس این مواد با چشم از بین برود.
در مراحل طراحی و ساخت با چه مشکلاتی روبهرو بودهاید؟
تولید این لنزها مشکلات ویژهای بخصوص در استفاده از مواد انعطاف پذیر و بهداشتی دارد. در حقیقت مواد بهکار رفته در لنزهای معمولی چشمی، موادی ارگانیکی و بسیار شفافی هستند در حالی که برای ساخت این لنزهای بیونیکی نیاز به مدارات الکتریکی است که میتوانند محتوی مواد سمی باشند که برای چشم مضر هستند.
آیا تابه حال نمونهای از این سیستم ساخته شده است؟
در حال حاضر نمونه کامل از این لنز وجود ندارد ولی یک نمونه آزمایشی با تعداد پیکسلهای کم ساخته شده است.
نمونه آزمایشی این لنز بیشتر از 20 دقیقه روی یک خرگوش تست شده و خرگوش هیچ رفتار غیرطبیعی از خود نشان نداده است. نمونه آزمایشی این لنزها محتوی یک مدار اصلی و مجموعهای از دیودها است که نور قرمز را گسیل میکنند. با کمک این لنزها میتوان به محیط اطراف همانند زمانی که دنیای خارج از طریق یک صفحه نمایشگر مشاهده میشود، نگاه کرد. در حقیقت این لنز میتواند هر نوع کاربردی حتی کاربردهایی که ما هنوز به آنها فکر نکردهایم داشته باشد. هدف ما این بود که نشان دهیم استفاده از این فناوری پایه وجود دارد و مطمئن شویم که این فناوری امنیت و سلامت چشم استفاده کننده را تضمین میکند. درحالحاضر تنها یک گام کوچک در این عرصه به جلو برداشتهایم اما تصور میکنم که همین گام کوچک بینهایت مهم باشد هر چند هنوز با عملی شدن کامل این فناوری برای عموم و انسانها فاصله نسبتا زیادی داریم ولی ما به عملی شدن آن بسیار امیدواریم.
آینده این تکنولوژی را چگونه ارزیابی میکنید؟
کاری که تاکنون انجام دادهایم این است که نشان دهیم فناوریهای اصلی مورد نیاز برای انجام این کار، کاملا درحیطه امکان قرار دارند.
در چشم فضای زیادی برای کار گذاشتن ابزارهای مختلف وجود دارد! و ما پیشبینی میکنیم در سالهای آینده حتی قابلیتهای بیسیم به این لنز اضافه شود و امیدواریم بتوانیم انرژی مورد نیاز این لنز را از طیف خاصی از امواج یا با کار گذاشتن سلولهای خورشیدی در آن تامین کنیم.کاربردهای بالقوه این دستگاه بسیار زیاد است.
بنابراین علاوه بر استفاده از لنز چشم بهعنوان صفحه نمایش کامپیوتر، پیشبینی میشود که این لنزها به پزشکان کمک کنند تا بیماریها را با خواندن تغییرات در سلولهای چشم تشخیص دهند. این موضوع مطمئنا موجب خواهد شد تا نیاز به انجام آزمایش خون که روشی تهاجمی است، کاهش یابد. حتی میتوان این لنزها را طوری طراحی کرد که دارو نیز تزریق کنند. امکان دیگر این است که فردی که این لنزها را در چشم میگذارد دارای دید فوقالعاده شود، درست مثل اینکه دارد از یک دوربین چشمی قوی استفاده میکند. البته با اینکه هنوز راه طولانی برای رسیدن به این هدفها در پیش است، گروه ما برای اولین بار موفق شده مدار الکترونیکی و پرتوهایی را روی یک لنز چشم نصب کند.
ازاینکه به عنوان یک ایرانی در مجامع علمی دنیا مطرح میشوید چه احساسی دارید؟
خوشحالم که حتی اگر این فناوریها را در این ابعاد در کشور خودمان نداریم. باز هم حضور فعال نوابغ ایرانی را در صحنههای علمی میبینم و به عنوان یک ایرانی هرجا که از موفقیتهای محققان ایرانی میبینم و یا میشنوم احساس غرور میکنم.
یک ایرانی در صدر اخبار فناوری جهان
دکتر بابک پرویز در تهران بهدنیا آمده است. پس از کسب مدرک لیسانس مهندسی برق از دانشگاه شریف در تهران، برای ادامه تحصیل به ایالات متحده رفت. پس از دریافت مدرک فوق لیسانس و دکترا از دانشگاه میشیگان، به دانشکده شیمی و شیمی زیست شناسی دانشگاه هاروارد با عنوان بورسیه فوق دکترا در سال2001 پیوست. او سپس به تدریس در دانشگاه واشنگتن در سیاتل مشغول شد. وی همچنین دارای چند سمت مهم در چندین مرکز تحقیقاتی در ایالت واشنگتن و نقاط دیگر است و برای پرکردن اوقات فراغت هم یک مدرک لیسانس ادبیات انگلیسی گرفته است.البته فهرست درجات ممتاز دانشگاهیاش نشان میدهد که فقط از یک رشته به رشته دیگر نپریده است، بلکه در تمام این رشتهها نوآوری کرده و در بسیاری از زمینهها پیشتاز بوده است. او جوایز متعددی دریافت کرده است: برای کارهایش در تحقیقات ژنتیک؛ یک جایزه دانشگاهی برای دستاورد برجستهاش و جایزه خوارزمی برای طراحی یک هواپیمای یک موتوره.سال گذشته نیز پرویز جایزه بنیاد ملی علوم و جایزه نوآوران جوان را از مجله تکنولوژی ریویو دریافت کرد. هر دوی این جوایز به خاطر نوآوریهای او در استفاده از خصوصیات مواد متفاوت است، تا بتوان آنها را برای این که خود به خود در دستگاههای میکروالکترومکانیک سوار شوند آماده کرد. امسال هم این دانشمند نام آشنا توجه بینالمللی را به خاطر ساخت زود هنگام چیزی که رسانههای خبری از آن به عنوان دید بیونیک یا مصنوعی یاد میکنند، به خود جلب کرده است.
گفت و گو
