Вчені створили біонічне око, яке може працювати як справжнє

Дослідники з університету науки і технологій створили роботизоване око, будова якого повторює будову такого ока людини і яке при цьому дійсно здатне бачити.

Стаття про це опублікована в журналі Nature.

Команда дослідників, взявши за основу будову реального ока, повторила її, адаптувавши до можливостей механіки. Розмір приблизно дорівнює справжньому — близько двох сантиметрів у діаметрі. Всередині він заповнений рідким електролітом, сітківка зроблена з допомогою нанопроводів, ну а штучним кришталиком зараз мало кого можна здивувати: з такими інтраокулярними лінзами ходять багато літніх людей, прооперованих через помутніння власного.

У цьому оці світло, заломлюючись у кришталику, досягає фоторецепторів на сітківці, а вони перетворюють фотони в сигнали, які і передають по нервових шляхах у зорові відділи мозку. Саме це один з ключових каменів спотикання для створення ефективно працюючих штучних очей, які могли б допомогти людям, які втратили зір.

Мембрана штучної сітківки, що стоїть на місці склери, зроблена з оксиду алюмінію з крихітними сенсорами з перовскіту — гібридного світлочутливого матеріалу, який використовується в сонячних елементах. Нанодроти, що імітують зорову кору головного мозку, передають візуальну інформацію, зібрану сенсорами, на комп'ютер, де вони обробляються.

Вчені протестували здібності біонічного ока. Воно успішно розрізнило букви I, E і Y, не сплутавши їх. На сьогодні таке робооко здатне створювати дуже «грубі» зображення: якщо справжнє око дає картинку якістю порядку 120-140 мегапікселів, то штучне — всього 100 пікселів. Наразі різниця становить багато порядків не на користь штучного, але важливо, що сам принцип виявився робочим. В майбутньому картинку можна буде «докрутити», а основна проблема поки лежить в області «стикування» механічного ока і людського мозку, тобто з'єднання в зоні зорового нерва. Робота над нею буде потрібна чимала, особливо якщо пристрій потрібно буде адаптувати до постійного носіння. На думку експертів, це може зайняти до десяти років.

Крім іншого, гаджет має потребу в джерелі живлення: передбачається, що забезпечить сонячне світло. В цілому вчені налаштовані оптимістично: таке око не просто здатне бути «милицею» за відсутністю власного. Автори роботи стверджують, що особливості конструкції дадуть додаткові можливості. Нанодроти настільки чутливі, що можуть перевершити оптичний діапазон довжин хвиль людського ока, дозволяючи йому реагувати на довжини близько 800 нанометрів — рівня порогу між візуальним світлом і випромінюванням в інфрачервоному діапазоні.

Вчені пояснюють, що це дає здатність такого ока розрізняти предмети в темряві — в умовах, коли людське око на це вже не здатне. Крім того, дослідники стверджують, що біонічне око може реагувати на зміни світла швидше, ніж людське, що дозволяє йому пристосуватися до мінливих умов за менший час. Якість картинки з часом може на порядок перевершити якість, що дається людським зором.