Jak to się dzieje, że widzimy? Odbierane przez nas obrazy w pierwszej kolejności stykają się z zakrzywioną soczewką z przodu, następnie dostają się do ciała szklistego, siatkówki. Ta ostania połączona jest z nerwem wzrokowym, który przekazuje sygnał do mózgu. Czy da się stworzyć sztuczny odpowiednik ludzkiego oka? Okazuje się, że tak. Dokonali tego naukowcy z Hongkong University of Science and Technology. Stworzone przez nich sztuczne oko ma idealny kulisty kształt, jest równie wrażliwe na światło, a jego reakcje są znacznie szybsze niż "prawdziwego" oka.
Z czego zbudowane jest sztuczne oko?
Największym problemem badaczy było stworzenie półkulistej siatkówki, na której będzie można umieści nanodrucuki wykonane z perowskitu - bardzo fotoczułego materiału, który wykorzystuje się do budowy ogniw słonecznych.
Druty mogłyby z powodzeniem naśladować fotoreceptory w oku, niestety badacze nie wiedzieli, jak umieścić je na półkolistym podłożu, czyli siatkówce. Płaska powierzchnia sprawiłaby, że obraz nie byłby wystarczająco ostry. Aby rozwiązać ten problem badacze stworzyli specjalną membranę z tlenku glinu. Następnie poddano ją elektrochemicznemu procesowi, dzięki czemu w materiale powstały liczne pory w skali nano. Tym samym udało się stworzyć zakrzywioną półkulę, w której dało się umieścić nanodruty z perowskitu.
Tak stworzoną siatkówkę badacze umieścili w sztucznym oku, a jego wnętrze wypełnili płynem jonowym. To rodzaj płynnej soli, w której naładowane cząsteczki mogą się poruszać. Kiedy nanodruty wygenerują ładunek zostanie on zamieniony na jony, dzięki czemu nanodruty z perwoskitu będą zdolne do wychwytywania światła.
Pierwsze testy sztucznego oka pokazały, że jest ono nie tylko bardzo czułe na światło, ale jego reakcje są znacznie szybsza niż prawdziwego oka. Co ciekawe, obrazy odbierane przez sztuczne oko były znacznie wyraźniejsze, może wychwycić fale o bardzo różnej długości (w tej kwestii ludzkie oko jest ograniczone), a także nie ma plamki ślepej w polu widzenia.
Dla kogo przeznaczone jest sztuczne oko?
Badacze chcą, aby stworzone przez nich sztuczne oko było szansą na odzyskanie wzroku dla osób niewidomych, ale także przysłużyło się współczesnej roboty. Kiedy do nastąpi? Na to pytanie nie można jeszcze udzielić odpowiedzi. Urządzenia tego rodzaju, aby działały prawidłowo muszą wchodzić w interakcję z mózgiem, bez tego nie da się wytworzyć obrazu. Tym samym konieczne jest znalezienie bezpiecznego sposobu na ich połączenie.
Orion, czyli cybernetyczne oko
Warto zaznaczyć, że sztuczne oko, które udało się stworzyć naukowcom z Hongkongu nie jest jedynym tego rodzaju wynalazkiem. Na szczególną uwagę zasługuje urządzenie Orion od Second Sight. Urządzenie stymuluje mózg i sprawia, że osoby, które utraciły wzrok mają szansę do odzyskać. Co go wyróżnia? Stosowane do tej pory technologie wymagały przeprowadzenia specjalistycznej operacji i umieszczenie całej elektroniki w oku pacjenta. Twórcy Oriona opracowali metodę, która pozwala wszczepić urządzenie bezpośrednio do układu nerwowego. Jak działa Orion? Wysyła impulsy elektryczne do tej części ludzkiego mózgu, która odpowiada za wzrok i widzenie.
Jak jest zbudowane i jakie funkcje spełnia ludzkie oko? Dowiesz się tego z filmu: