3

Китайские учёные создали искусственный глаз, сопоставимый по характеристикам с человеческим

25 мая 2020
Екатерина Никитина
25.05.2020
23726
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

«Любовь, смерть и роботы» 2 сезон: в каком порядке смотреть? От хорошего к лучшему
0
1131
«Любовь, смерть и роботы» 2 сезон: в каком порядке смотреть?

Все серии хороши, но двигаться стоит от хорошего к лучшему.

Экранизации Булгакова: проклятые, народные и забытые 24
0
8652
Экранизации Булгакова: проклятые, народные и забытые

Три фантастические ленты, снятые по произведениям Михаила Булгакова, видели, наверное, все. Это «Иван Васильевич меняет профессию», «Собачье сердце» и сериал «Мастер и Маргарита». А всего фантастику Булгакова экранизировали почти полтора десятка раз.

Diablo Immortal — не для фанатов Diablo? Первые впечатления от мобильной игры  13
0
52398
Diablo Immortal — не для фанатов Diablo? Первые впечатления от мобильной игры 

Это действительно крутой проект, но подойдёт он не всем фанатам оригинальной линейки.

Фантастическое аниме весны 2021: что стоит смотреть? 19
0
109375
Фантастическое аниме весны 2021: что стоит смотреть?

Составляем впечатления по начальным эпизодам аниме апреля-мая 2021 года: «Король шаманов», «Для тебя, Бессмертный», «Годзилла», «Дом теней» и многие другие.

Обзор Outriders: травматический опыт в кооперативной игре 11
0
124432
Обзор Outriders: травматический опыт в кооперативной игре

Из тех игр, что Санта дарит самым непослушным детям. В наказание.

Читаем книгу: Глен Кук «Дракон не спит никогда»
0
166590
Читаем книгу: Глен Кук «Дракон не спит никогда»

Боевая космическая фантастика от автора серии «Чёрный отряд». Роман, который часто сравнивают с «Дюной».

Читаем книгу «Видящая звёзды» Брендона Сандерсона 1
0
178727
Брендон Сандерсон «Видящая звёзды»: примерно такой будет космическая эра Космера

Продолжение «Устремлённой в небо» раскрывает сеттинг за пределами планеты людей и знакомит с новой угрозой.

Мир фантастики №210 (май 2021) 5
0
237986
Мир фантастики №210 (май 2021)

Булгаков, Титан, Шрек и библиотеки Плоского мира.

Спецпроекты

Top.Mail.Ru

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: