Mesterséges retina polipszemből

A polip a legokosabb gerinctelen állat, egy szabadulóművész, mely puha testét úgy torzítja, hogy a legkisebb réseken is átpréselhesse magát, és amelynek mellesleg sasszeme van. Ezek a tulajdonságok keltették fel Albert Titus érdeklődését, aki a polip látását tanulmányozza, és igyekszik lemásolni egy szilícium chipen működő szerkezetben, amit o-retinának nevezett el.

Célja egy olyan elektronikus látórendszer megalkotása, amit a barátságtalan körülmények között tevékenykedő óceán- vagy űrkutató robotok esetében alkalmazhatnak. Titus professzor és munkatársai már kifejlesztettek egy kísérleti o-retina chipet, ami egy kisebb Post-it fecni méretének felel meg. A chip retinaként viselkedik, egy érzékelő hártyaként, ami letisztítja a lényeges vizuális információkat az agy számára.


Sasszeme van
"Szeretnénk új dolgokat új módon felfedezni, azáltal, hogy szó szerint másként látjuk a dolgokat, egyben egy olyan látórendszert kifejleszteni, ami érzékeli a környezetét, és emberi beavatkozás nélkül hoz döntéseket" - mondta Titus.

Az egyik nagy kihívás annak kisilabizálásában rejlik, hogyan használja az agy az információkat egy kép megértéséhez és újraalkotásához, majd mindezt folyamatként lefordítani egy chip számára. A polip retina egy egyszerű, mégis finom vizuális rendszer, ami Titus szerint viszonylag egyszerűen szimulálható szilíciumon.

Egy tengeri lény felhasználásával, majd a későbbiekben kiterjesztve az optikai tanulmányokat egy sasra vagy egy sólyomra, Titus reméli képes lesz intelligens látórendszerek megalkotására, melyekkel más módon láthatjuk a világot. Tervei szerint elektronikusan összekötné különböző típusú állatok szemeinek és agyainak szerkezetét és funkcióit, például egy sas agyát és egy polip szemét.

"Különböző állatok különböző vizuális szerkezetekkel rendelkeznek, amik mind más tulajdonságok alapján látják a világot és más-más jellemvonás lényeges számukra. Ha szeretnénk egy nagy távolságokba látó chipet kifejleszteni, akkor egy sas látórendszerét kell lemásolnunk" - magyarázta Titus.


A legokosabb gerinctelen
A homályos, meleg vizeket kedvelő polipok fejük mindkét oldalán nagy szemekkel rendelkeznek. A polip szeméhez hasonlóan az o-retina chip horizontálisan és vertikálisan lát. A fény erősségét, a méreteket, elhelyezkedést és az alakot használja az objektumok megkülönböztetéséhez. Az o-retina, akárcsak a polip szeme nem képes diagonális vagy horizontálisan tükrözött képek észlelésére, mint például egy X. A chip jövőbeli változatai magukba foglalják a polarizált fény látásának képességét, ami fontos jellegzetessége a polip látásának.

Az o-retina nem elég kifinomult ahhoz, hogy minden részleteket lásson, azonban Titus szerint nem mindig szükséges egy kutatómunka során, hogy egy objektumot vagy helyszínt részleteiben lássunk. Titus munkája más tudósok érdeklődését is felkeltették.

"A szilíciumretina-technikának széleskörű alkalmazásai lehetnek a távoli, elzárt helyek felkutatásában, vezeték nélküli érzékelő-hálózatokban és számos más helyen, ahol olcsó vizuális interfészekre van szükség" - mondta Andreas Andreou, a Johns Hopkins Egyetem mesterséges retina szakértője.