جنرال لواء

عدسة جديدة تتيح للعيون المزيفة العمل بشكل أقرب إلى عيون الإنسان


اقترب مهندسو هارفارد بشكل كبير من صناعة عين اصطناعية وظيفية حقًا مع إمكانية مساعدة أولئك الذين يحتاجون إلى عيون مزيفة لاستعادة البصر.

طور فريق من كلية John A. Paulson للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) معدنًا جديدًا يمكنه التحكم في التركيز والاستجماتيزم وتحول الصورة. التكنولوجيا مستوحاة من الطريقة التي تتكيف بها عين الإنسان بشكل طبيعي في الوقت الحقيقي.

قال آلان هي ، طالب دراسات عليا في SEAS والمؤلف الأول للورقة البحثية: "يجمع هذا البحث بين الاختراقات في تكنولوجيا العضلات الاصطناعية وتقنية ميتالنس لإنشاء معدن قابل للضبط يمكنه تغيير تركيزه في الوقت الفعلي ، تمامًا مثل العين البشرية". "نذهب خطوة إلى الأمام لبناء القدرة على التصحيح الديناميكي للانحرافات مثل الاستجماتيزم وتحول الصورة ، وهو ما لا تستطيع العين البشرية القيام به بشكل طبيعي.

في حين أن هذه التكنولوجيا قد لا تكون في عيون مزيفة حتى الآن ، لاحظ الباحثون أنه يمكن تطبيق العدسة على تقنية أخرى بسهولة.

قال فيديريكو كاباسو ، أستاذ الفيزياء التطبيقية وزميل فينتون هايز في الفيزياء التطبيقية ، فيديريكو كاباسو: "يوضح هذا جدوى التكبير البصري المدمج والتركيز التلقائي لمجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك كاميرات الهواتف المحمولة والنظارات وأجهزة الواقع الافتراضي والمعزز" الهندسة الكهربائية في SEAS والمؤلف الرئيسي للورقة. "كما يوضح إمكانية المستقبل للمجاهر الضوئية ، التي تعمل إلكترونيًا بالكامل ويمكنها تصحيح العديد من الانحرافات في وقت واحد."

كانت الإصدارات المبكرة من المعدن بحجم قطعة واحدة تقريبًا من اللمعان. احتاج الفريق إلى تركيز الضوء من خلال بنى نانوية منسوجة بكثافة.

قالت هي: "لأن الهياكل النانوية صغيرة جدًا ، فإن كثافة المعلومات في كل عدسة عالية بشكل لا يصدق". "إذا انتقلت من عدسة بحجم 100 ميكرون إلى عدسة بحجم السنتيمتر ، فستزيد المعلومات المطلوبة لوصف العدسة بمقدار عشرة آلاف. وكلما حاولنا توسيع نطاق العدسة ، فإن حجم ملف التصميم وحده بالون يصل إلى غيغابايت أو حتى تيرابايت ".

ثم قاموا بإنشاء خوارزمية لتقليص حجم المعدن بشكل أكبر من أجل دمج التكنولوجيا مع الدوائر الأخرى. بعد ذلك ، احتاج الباحثون إلى توسيع نطاق العدسة احتياطيًا من أجل لصقها على عضلة اصطناعية واختبار قدرتها على تركيز الضوء. استخدموا المطاط الصناعي الرقيق الذي يسمح للضوء بالمرور عبره دون الكثير من التشتت.

قال البروفيسور ديفيد كلارك: "تختلف اللدائن المرنة في كل شيء تقريبًا عن أشباه الموصلات لدرجة أن التحدي يتمثل في كيفية التوفيق بين سماتها لإنشاء جهاز جديد متعدد الوظائف ، وخاصة كيفية ابتكار طريق التصنيع". "بصفتك شخصًا عمل على أحد أوائل المجاهر الإلكترونية الماسحة (SEMs) في منتصف الستينيات ، فمن الممتع أن تكون جزءًا من إنشاء مجهر ضوئي بإمكانيات SEM ، مثل التحكم في الانحراف في الوقت الفعلي."

يمتد المطاط الصناعي ويعيد وضع أعمدة نانوية للعدسة لإزاحة. يمكن للعدسة التركيز في نفس الوقت وإجراء إزاحة الصورة.

"جميع الأنظمة البصرية ذات المكونات المتعددة - من الكاميرات إلى المجاهر والتلسكوبات - بها اختلالات طفيفة أو ضغوط ميكانيكية على مكوناتها ، اعتمادًا على طريقة بنائها وبيئتها الحالية ، والتي ستسبب دائمًا كميات صغيرة من اللابؤرية والانحرافات الأخرى التي يمكن تصحيحها بواسطة عنصر بصري تكيفي ". "نظرًا لأن المعادن التكيفية مسطحة ، يمكنك تصحيح هذه الانحرافات ودمج الإمكانات البصرية المختلفة في مستوى تحكم واحد."

يتطلع الباحثون إلى جعل التكنولوجيا أكثر كفاءة من خلال تقليل الطاقة اللازمة للتحكم فيها مع ضمان وظائفها.


شاهد الفيديو: صباح العربية: شرح واضح لكيفية زرع عدسات العين (كانون الثاني 2022).