3

Китайские учёные создали искусственный глаз, сопоставимый по характеристикам с человеческим

25 мая 2020
Екатерина Никитина
25.05.2020
27033
2 минуты на чтение
Китайские учёные создали искусственный глаз, сопоставимый по характеристикам с человеческим

Человеческий глаз — чрезвычайно сложный и тонко настроенный механизм. Сделать его копию оказалось очень сложно, однако учёным из Гонконгского университета науки и технологии удалось подобраться к этому так близко, как до них не подбирался никто. Они создали искусственный глаз, который схож с человеческим по форме и размеру, а также по светочувствительности, ширине обзора и скорости реакции рецепторов. Статья об этом опубликована в Nature.

Передняя выпуклая часть глаза состоит из алюминия, там же находится линза, которая пропускает и фокусирует свет. Внешняя поверхность задней части сделана из полимера, а на внутренней находится искусственная сетчатка. Сетчатка представляет собой мембрану, в которую встроены нанонити, имитирующие фоторецепторные клетки, — они улавливают фотоны и передают сигналы по проводам на внешнее вычислительное устройство. Пространство внутри, между линзой и сетчаткой, заполнено жидкостью, похожей на стекловидное тело (прозрачное гелеобразное вещество, составляющее две трети объема глазного яблока). Эта жидкость обеспечивает электрохимическую активность нанонитей.

Работает всё примерно так же, как и обычный человеческий глаз: свет проходит сквозь линзу (хрусталик) и специальную жидкость (стекловидное тело), фокусируется, затем фоторецепторные клетки (нанонити) улавливают фотоны и по нервным волокнам (проводам) передают сигнал вычислительному устройству (мозгу), который формирует итоговую картинку.

Китайские учёные создали искусственный глаз, сопоставимый по характеристикам с человеческим 1

Конечно, китайские учёные не первыми додумались до того, чтобы повторить структуру глаза. Однако у них получилось устройство, которое по характеристикам значительно превосходит аналоги.

Во-первых, его датчики улавливают свет широкого диапазона интенсивности. Даже если подавать свет самой низкой интенсивности, они будут регистрировать 86 фотонов в секунду — это сопоставимо с возможностями человеческого глаза. Такой чувствительностью устройство обязано перовскиту, из которого изготовлены нанонити. Этот минерал используют для создания солнечных батарей.

Во-вторых, скорость реакции датчиков очень высока. Они способны генерировать ток в ответ на возбуждение с задержкой в 19,2 миллисекунды, а на восстановление — возвращение к неактивному состоянию — уходит лишь 23,9 миллисекунды. Это чрезвычайно важный параметр, поскольку характеризует то, насколько быстро искусственный глаз может воспринимать и передавать информацию о световых сигналах. У фоторецепторов в человеческом глазе время ответа на возбуждение и восстановление колеблется в пределах от 40 до 150 миллисекунд.

В-третьих, на полусферической искусственной сетчатке поместилось гораздо больше датчиков, чем на плоской или слегка искривлённой поверхности. В результате значительно повысилась разрешающая способность устройства. И наконец, угол обзора искусственного глаза благодаря его конструкции достигает 100 градусов (у человека поле зрения одного глаза составляет около 130 градусов).

Впрочем, несмотря на все плюсы, устройство далеко от идеала. К примеру, оставляет желать лучшего качество картинки — она получается размытая, размером 10х10 пикселей. Кроме того, инженерам предстоит каким-то образом уменьшить размеры проводов, по которым от нанонитей поступает информация, и выяснить, сколько времени устройство может функционировать без потери производительности. Сейчас известно лишь то, что за девять часов беспрерывной работы ее качество не пострадало.

Разработка китайских учёных пока не способна взорвать рынок робототехники или глазных протезов — хотя бы потому, что изготовление даже одного такого глаза требует огромного количества денег. Однако она показала, насколько использование перовскита и полусферической сетчатки улучшает характеристики подобных устройств.

Оставляя комментарии на сайте «Мира фантастики», я подтверждаю, что согласен с пользовательским соглашением Сайта.

Статьи

Чем закончились «Ходячие мертвецы» и что ждёт их вселенную 22
0
43039
Чем закончились «Ходячие мертвецы» и что ждёт их вселенную

Рассказываем историю сериала, говорим о том, чем он кончился (спойлеры!), и об отличиях от комикса.

Обзор Evil West: дикая, дикая категория Б 5
0
114677
Обзор Evil West. Дикая, дикая категория Б

Бюджетная God of War про Ван Хельсинга

1899 вопросов — и ни одного ответа. Стоит ли смотреть новый сериал от создателей «Тьмы» 5
0
171237
1899 вопросов — и ни одного ответа. Стоит ли смотреть новый сериал от создателей «Тьмы»

Кому сериал понравится, а кто будет в ярости? И правда ли, что его украли из какого-то комикса?

Что почитать из фантастики? Книжные новинки мая 2022 7
0
218768
Анна Старобинец «Лисьи Броды». Магическая история о любви и верности ей

Детективный магреализм с философией и романтикой.

«Стражи Галактики: Праздничный спецвыпуск»: Санте нужен огнемёт! 3
0
257966
«Стражи Галактики: Праздничный спецвыпуск»: Санте нужен огнемёт!

Как герои Marvel спасали праздник.

Фантасты, которые начинали свой путь в журналистике 12
0
400457
Фантасты, которые начинали свой путь в журналистике

Терри Пратчетт Писать Терри Пратчетт начал ещё в школе, причём его рассказы публиковались не только в школьной газете, но и в настоящих научно-фантастических журналах. В 17 лет он решил уйти […]

Читаем плутовское тёмное фэнтези «Вор с черным языком» — в духе Скотта Линча и Глена Кука
0
319539
Читаем плутовское тёмное фэнтези «Вор с чёрным языком» — в духе Скотта Линча и Глена Кука

Публикуем самое начало романа, в котором главный герой — преступник с большой дороги — ожидает в засаде с бандой, чтобы напасть на чужеземку. Разумеется, ничем хорошим это закончиться не может.

Поиграли в Atomic Heart и делимся впечатлениями 3
0
381062
Поиграли в Atomic Heart и делимся впечатлениями

Оно живое, я щупал!

Спецпроекты

Top.Mail.Ru

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: