Ученые создали искусственный электрохимический глаз, способный видеть в темноте и различать буквы. Устройство, созданное командой исследователей из Гонконгского университета науки и технологий, имитирует структуру человеческого глаза и его работу. Как и сетчатка, оно чувствительно к свету, но в отличие от глазного яблока обладает лучшей реакцией. Тем не менее его возможности пока что не могут сравниться с телескопами или приборами ночного видения, пишет Hi-News.
Авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature, отмечают, что искусственный глаз ElectroChemical EYE (EC-EYE) по своему размеру сопоставим с человеческим, а диаметр немногим превышает пару сантиметров. Глаз также оснащен несколькими мини-датчиками, работающими наподобие человеческой сетчатки. Это оказалось возможным благодаря созданию мембраны, полусфера которой изготовлена из пористого оксида алюминия. Искусственная сетчатка покрыта крошечными датчиками из светочувствительного минерала под названием перовскит.
Мембрана выполняет ту же функцию, что и сетчатка человеческого глаза, покрытая чувствительными к свету клетками. Расположена она на задней части устройства и принимает свет, который проходит через линзу на передней части искусственного органа. Чрезвычайно светочувствительные гибкие провода, изготовленные из жидкого металла, запечатаны в резиновые трубки и имитируют работу зрительной коры головного мозга, передавая визуальную информацию, собранную датчиками, компьютеру для обработки. Эти провода, толщиной от 20 до 100 микрометров, имитируют нервные волокна, соединяющие человеческий глаз с мозгом.
В настоящий момент искусственный аналог глаза реагирует на изменения за 30—40 миллисекунд. Для сравнения — человеческий воспринимает свет за 40—150 миллисекунд. Более того, электрохимический глаз видит мир в более высоком разрешении. Все потому, что на его мембране расположено 460 миллионов световых сенсоров на квадратный сантиметр. Внутри искусственного глаза находится ионная жидкость — аналог стекловидного тела — гелеподобное прозрачное вещество, которое заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой в глазу. Разработка китайских ученых — самая точная на сегодняшний день искусственная копия человеческого глаза.
Издание Science News дополняет, что в ходе испытаний устройство распознало буквы I, У, А и Е, включая некоторые символы. Несмотря на то, что пока глаз различает не так много, в будущем изобретение может быть использовано для разработки улучшенных протезов зрения, а также при создании человекоподобных роботов.
Между тем изготовление самого точного аналога человеческого глаза дорогостоящий процесс и включает в себя несколько этапов. К тому же исследователям еще предстоит уменьшить жидкометаллические провода. Но даже когда будут выполнены все условия, потребуется немало времени для дополнительных испытаний, чтобы определить срок эксплуатации устройства.
Если говорить совсем просто — впереди еще очень много работы, но полученные результаты уже можно считать прорывом. Создатели искусственного глаза полагают, что их изобретение получит широкое распространение менее чем через 10 лет. По их мнению, устройство будет использоваться в производстве гуманоидных роботов, а не для лечения глазных болезней у людей.
