Создан искусственный глаз, который видит в темноте

Дата публикации: 26 мая 2020

В будущем искусственный глаз может стать органом зрения для человекоподобных роботов 

Ученые создали искусственный электрохимический глаз, способный видеть в темноте и различать буквы. Устройство, созданное командой исследователей из Гонконгского университета науки и технологий имитирует структуру человеческого глаза и его работу. Как и сетчатка, устройство чувствительно к свету, но его реакция быстрее реакции настоящего глазного яблока. Безусловно, возможности нового устройства не могут сравниться с возможностями телескопов или приборов ночного видения, но у этого искусственного глаза огромный потенциал – его создатели полагают, что в будущем он сможет видеть лучше, чем человеческий глаз. Все-таки, будущее наступило! 

Сетчатка человеческого глаза состоит из 10 миллионов клеток. 

Как работает искусственный глаз?

Как пишут авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature, искусственный глаз ElectroChemical EYE (EC-EYE) по своему размеру сопоставим с человеческим, а его диаметр немногим превышает пару сантиметров. Глаз также оснащен несколькими мини-датчиками, которые работают на подобие человеческой сетчатки. Это оказалось возможным благодаря созданию мембраны, полусфера которой изготовлена из пористого оксида алюминия. Искусственная сетчатка покрыта крошечными датчиками из светочувствительного минерала под названием перовскит. 

Мембрана выполняет ту же функцию, что и сетчатка человеческого глаза, покрытая чувствительными к свету клетками. Расположена она на задней части устройства и принимает свет, который проходит через линзу на передней части искусственного органа. Чрезвычайно светочувствительные гибкие провода, изготовленные из жидкого металла, запечатаны в резиновые трубки и имитируют работу зрительной коры головного мозга, передавая визуальную информацию, собранную датчиками, компьютеру для обработки. Эти провода, толщиной от 20 до 100 микрометров имитируют нервные волокна, соединяющие человеческий глаз с мозгом.

В настоящий момент искусственный аналог глаза реагирует на изменения за 30-40 миллисекунд. Для сравнения – человеческий глаз реагирует на свет за 40-150 миллисекунд. Более того, электрохимический глаз видит мир в более высоком разрешении. Все потому, что на его мембране расположено 460 миллионов световых сенсоров на квадратный сантиметр. Внутри искусственного глаза находится ионная жидкость – аналог стекловидного тела – гелеподобное прозрачное вещество, которое заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой в глазу. В общем и целом новая разработка китайских ученых – самая точная на сегодняшний день искусственная копия человеческого глаза. 

 В заднюю часть искусственного яблока встроена синтетическая сетчатка с датчиками, которые измеряют свет, проходящий через линзу в передней части устройства. Провода, прикрепленные к задней стенке мембраны, передают сигналы от этих датчиков к внешним схемам для обработки, подобно тому, как нервные волокна соединяют глазное яблоко с мозгом.

Как использовать искусственный глаз?

Как пишет Science News, в ходе испытаний устройство распознало буквы I, У, А и Е, включая некоторые символы. Несмотря на то, что пока что глаз различает не так много, в будущем изобретение может быть использовано для разработки улучшенных протезов зрения, а также при создании человекоподобных роботов, наподобие всеми любимой Софии. Кстати, вы знали, что она стала первым в мире роботом, получившим гражданство? Подробности в материале моего коллеги Николая Хижняка. 

Между тем, процесс изготовления самого точного аналога человеческого глаза дорогостоящий и включает в себя несколько этапов. К тому же, исследователям нужно аккуратно уменьшить жидкометаллические провода, что – по мнению самих ученых – напоминает хирургическую операцию. Но даже когда выполнены все условия, требуется время для дополнительных испытаний, чтобы определить срок эксплуатации нового девайса. 

Неисключено, что новый дизайн искусственного глазного яблока может когда-нибудь подарить острое зрение андроидам или использоваться в качестве высокотехнологичного протеза.

Поделиться: