2006. április 28. 18:18, Péntek
Minden eddiginél vékonyabb és a halszemoptikáknál jóval nagyobb látóterű kamerákat eredményezhet egy most kifejlesztett mesterséges rovarszemtechnika alkalmazása.
A domború szerkezet leginkább a méhek szemére emlékeztet, több mint 8500 hatszögű lencséből tevődik össze, melyeket egy gombostű méretű helyre zsúfoltak össze.
Egy pásztázó elektronmikroszkóppal készült kép a mesterséges összetett szemről
A
Berkley Egyetem biomérnök csapata Luke Lee professzor vezetésével egy viszonylag olcsó és egyszerű módszerrel
állt elő, ami nagyban a természetes folyamatok lemásolásának köszönhető. Az összetett szem általában parányi lencsében végződő optikai egységek, úgy nevezett ommatidiumok ezreiből áll.
Egy szitakötő szeme például nem kevesebb mint 30 000 ilyen szerkezetből épül fel. Egy ommatidium egy lencsén vezeti át a fényt, majd egy fényérzékeny sejtekkel ellátott csatornába, a rabdomba tereli, melyek összeköttetésben vannak a képalkotásért felelős optikai idegsejtekkel. Az ommatidiumok egymás mellé zsúfolódva igen széles látómezőt biztosítanak a rovarnak. Mivel minden egység egy kicsit más irányba áll, a szem egy mozaikot hoz létre, ami bár alacsony felbontású, kiválóan alkalmazható a mozgások észlelésére.
A kutatók elsőként egy parányi újrahasznosítható félgömbformát készítettek 8700 mélyedéssel, majd feltöltötték egy fényérzékeny epoxigyantával és ultraibolya fénynek tették ki, ami egy keményebb, eltérő kémiai tulajdonságokkal rendelkező anyagot hozott létre. Az így kapott 8700 méhsejt-elrendezésben kiálló dudoros, mindössze 2,5 milliméter átmérőjű kupola minden egyes dudora egy-egy lencseként viselkedve a fényt az alatta elhelyezkedő anyagba fókuszálja. Éppen ezért újra az UV-fényé lett a főszerep, ezzel hozták létre ugyanis a rovarok rabdomjának megfelelő parányi csatornákat.
A koncentrált fény idővel reakcióba lépett a gyantával és apró csatornák formájában utat égetett magának, kialakítva a rabdomhoz hasonló úgy nevezett hullámterelőket. A fenti kép a mesterséges szem, a lenti az igaz szerkezetének keresztmetszetét mutatja
A végeredményt akár egy a digitális kamerák által használt képérzékelőhöz is
csatlakoztathatják, ami lehetővé teszi a mesterséges szem parányi, omnidirekcionális megfigyelő eszközökben, ultra-vékony kamerákban vagy nagysebességű mozgásérzékelőkben történő alkalmazását. A kutatást az Egyesült Államok Védelmi Hivatalának a kutatási ügynöksége, a DARPA finanszírozza, ezért elsősorban katonai felhasználásra szánják, Lee professzor azonban a gyógyászatban is nagy jövőt lát eszköze számára.
Rövidebb távon elsősorban a műtéti területek belső vizuális feltárásában tartja alkalmazhatónak, a rendszer ugyanis vezeték nélkül is képes kommunikálni, hosszabb távra tekintve pedig akár mesterséges retinák is kifejleszthetővé válnak alkalmazásával a vakok számára.
Informatika és tudomány