Pierwszy na świecie kulisty sztuczne oko ma 3D siatkówki

Naukowcy spędzili dziesięciolecia próbuje replikować struktury i klarowność biologicznego oka, ale wizja dostarczane przez istniejące protetycznych oczu, głównie w postaci okularów dołączonych kablami zewnętrznymi, są nadal w słabej rozdzielczości z płaskim 2D czujników obrazu. Elektrochemicznego oczu (EC-Eye) opracowane na HKUST jednak nie tylko powiela strukturę naturalnego oka po raz pierwszy, ale może faktycznie oferują ostrzejszy wzrok niż oko ludzkie w przyszłości, z dodatkowych funkcji, takich jak zdolność do wykrywają promieniowanie podczerwone w ciemności.

Kluczową cechą zezwalanie przełomów jest sztuczny siatkówki 3D z tablicy nanodrutu czujników światła, które naśladują fotoreceptory siatkówki u ludzi. Opracowany przez prof FAN Zhiyong i dr GU Leilei z Wydziału Elektroniki i Inżynierii Komputerowej w HKUST, zespół połączył nanodrutu czujników światła do wiązki przewodów metalowych cieczy służącej jako nerwów za ludzkim robione półkolistej siatkówki podczas eksperymentu i pomyślnie replikowane wizualną transmisję sygnału w celu odzwierciedlenia tego, co oko widzi na ekranie komputera.

W przyszłości, takie nanodrutu czujnik światła może być bezpośrednio połączony z nerwów niedowidzących pacjentów. W przeciwieństwie do ludzkiego oka, gdy wiązki światłowodów włókien nerwowych (na przekazywanie sygnału) muszą trasy przez siatkówki poprzez porów, od strony przedniej części siatkówki do tyłu (w ten sposób tworząc miejsce ślepy wzrokowo), przed dotarciem do mózgu ; sensory światła, które rozprasza się teraz w całej siatkówki oka ludzkiego, co mogłoby się sygnały zwrotne poprzez własny przewód ciekłego metalu z tyłu, w ten sposób eliminuje problem martwego pola, ponieważ nie ma trasy przez jednym miejscu.

Poza tym, jak nanodruty mieć jeszcze większą gęstość niż fotoreceptorów w ludzkiej siatkówki, siatkówki sztuczny może zatem odbierać sygnały świetlne i potencjalnie bardziej osiągnąć wyższą rozdzielczość obrazu niż ludzkiej siatkówce, czy kontakty z poszczególnymi nanodrutów są wykonane w przyszłości. Z różnych materiałów stosowanych w celu zwiększenia czułości czujników i zakres widmowy, sztuczne oko może również osiągnąć inne funkcje, takie jak noktowizor.

„Zawsze byłem wielkim fanem science fiction, i wierzę, że wiele technologii wyróżniona w historie takie jak te do podróży międzygwiezdnych, pewnego dnia stać się rzeczywistością. Jednak niezależnie od rozdzielczości obrazu, kąt poglądów i łatwość obsługi, prąd bionic oczy są jeszcze żadnego meczu ich naturalny odpowiednik ludzkiego. nowa technologia w celu rozwiązania tych problemów jest w pilnej potrzebie, a to daje mi motywację do rozpoczęcia silnej ten niekonwencjonalny projekt,”powiedział prof wentylator, którego zespół spędził dziewięć lat aby zakończyć bieżące badanie od pomysłu powstania.

Zespół współpracował z University of California, Berkeley na temat tego projektu, a ich wyniki zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Nature.

„W następnym kroku planujemy dalszą poprawę wydajności, stabilności i biozgodności naszego urządzenia. Do stosowania protez, czekamy na współpracę z ekspertami badań medycznych, którzy mają odpowiednią wiedzę na temat optometrii i protezy oka”, dodaje prof Fan ,

Zasada działania polega na sztucznym okiem elektrochemiczny proces, który jest przyjęty od typu ogniwa słonecznego. W zasadzie każdy czujnik zdjęcie na siatkówce sztucznego może służyć jako nanoskali ogniwa słonecznego. Z dalszej modyfikacji, WE oczu może być self-powered czujnik obrazu, więc nie ma potrzeby stosowania zewnętrznego źródła zasilania ani obwodów kiedy wykorzystywane do protezy oka, który będzie bardziej przyjazny dla użytkownika w porównaniu z obecną technologią.

źródło Hong Kong University of Science and Technology. "World's first spherical artificial eye has 3D retina." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200610102726.htm>.