Искусственный глаз на основе перовскита: новая технология, которая может помочь слепым и роботам
Глаз — это удивительный орган, который позволяет нам видеть мир во всем его многообразии. Он состоит из множества сложных частей, которые работают вместе, чтобы превратить свет в изображение. Одна из самых важных частей глаза — сетчатка. Это тонкая пленка из светочувствительных клеток, которые преобразуют световые сигналы в электрические импульсы и передают их в мозг через нервы. Сетчатка содержит три типа клеток, называемых колбочками, которые реагируют на красный, зеленый и синий цвета. Кроме того, сетчатка имеет сложную нейронную сеть, которая обрабатывает информацию еще до того, как она достигнет мозга. Воссоздать такую сложную структуру — большой научный вызов.
Ученые из Пенсильвании придумали новое устройство, которое имитирует работу человеческого глаза. Оно состоит из специальной мембраны из оксида алюминия, на которой расположены датчики из светочувствительного материала под названием перовскит. Перовскит — это минерал, который обладает уникальными свойствами: он может поглощать свет разных цветов и превращать его в электричество. Ученые создали три разных перовскита, которые чувствительны к красному, зеленому и синему цветам, и соединили их в одну матрицу. Эта матрица играет роль искусственной сетчатки: она регистрирует световые сигналы и передает их в компьютер через провода.

Новые устройства генерируют энергию за счет поглощения света, поскольку ученые использовали материал перовскит. Следовательно, не нужно использовать энергию для захвата этой информации из света. Это устройство может открыть дверь в технологию безбатарейных камер.
Компьютер обрабатывает информацию с помощью нейроморфного алгоритма, который имитирует работу нейронной сети сетчатки. Нейроморфный алгоритм — способ вычисления, который подражает структуре и функциям человеческого мозга. Он может быстро и эффективно обрабатывать большие объемы данных и адаптироваться к изменяющимся условиям. Нейроморфный алгоритм преобразует электрические импульсы от перовскитов в цифровые изображения.
Искусственный глаз имеет ряд преимуществ перед настоящим глазом. Он реагирует на свет быстрее: человеческий глаз отвечает за 40-150 миллисекунд, а искусственный — за 30-40 миллисекунд. Он также видит мир в более высоком разрешении: на его сетчатке расположено 460 миллионов датчиков на квадратный сантиметр, а на настоящей сетчатке — только 10 миллионов клеток на квадратный сантиметр. Единственное, в чем он уступает настоящему глазу — это угол обзора: человеческий глаз видит 150 градусов, а искусственный — только 100 градусов.
Искусственный глаз может иметь множество применений в будущем. Он может помочь людям, которые потеряли зрение из-за повреждения или болезни глаза. Разработку можно использовать для создания человекоподобных роботов или беспилотных транспортных средств. Искусственный глаз также может быть полезен для исследования космоса или других экстремальных условий, где обычные камеры не подходят.
Это не первая попытка создать искусственный глаз: ранее другие ученые использовали наночастицы, жидкий металл или полупроводники для этой цели. Однако новое устройство является одним из самых продвинутых и близких к биологическому оригиналу.
Ученые из Пенсильвании придумали новое устройство, которое имитирует работу человеческого глаза. Оно состоит из специальной мембраны из оксида алюминия, на которой расположены датчики из светочувствительного материала под названием перовскит. Перовскит — это минерал, который обладает уникальными свойствами: он может поглощать свет разных цветов и превращать его в электричество. Ученые создали три разных перовскита, которые чувствительны к красному, зеленому и синему цветам, и соединили их в одну матрицу. Эта матрица играет роль искусственной сетчатки: она регистрирует световые сигналы и передает их в компьютер через провода.

Новые устройства генерируют энергию за счет поглощения света, поскольку ученые использовали материал перовскит. Следовательно, не нужно использовать энергию для захвата этой информации из света. Это устройство может открыть дверь в технологию безбатарейных камер.
Компьютер обрабатывает информацию с помощью нейроморфного алгоритма, который имитирует работу нейронной сети сетчатки. Нейроморфный алгоритм — способ вычисления, который подражает структуре и функциям человеческого мозга. Он может быстро и эффективно обрабатывать большие объемы данных и адаптироваться к изменяющимся условиям. Нейроморфный алгоритм преобразует электрические импульсы от перовскитов в цифровые изображения.
Искусственный глаз имеет ряд преимуществ перед настоящим глазом. Он реагирует на свет быстрее: человеческий глаз отвечает за 40-150 миллисекунд, а искусственный — за 30-40 миллисекунд. Он также видит мир в более высоком разрешении: на его сетчатке расположено 460 миллионов датчиков на квадратный сантиметр, а на настоящей сетчатке — только 10 миллионов клеток на квадратный сантиметр. Единственное, в чем он уступает настоящему глазу — это угол обзора: человеческий глаз видит 150 градусов, а искусственный — только 100 градусов.
Искусственный глаз может иметь множество применений в будущем. Он может помочь людям, которые потеряли зрение из-за повреждения или болезни глаза. Разработку можно использовать для создания человекоподобных роботов или беспилотных транспортных средств. Искусственный глаз также может быть полезен для исследования космоса или других экстремальных условий, где обычные камеры не подходят.
Это не первая попытка создать искусственный глаз: ранее другие ученые использовали наночастицы, жидкий металл или полупроводники для этой цели. Однако новое устройство является одним из самых продвинутых и близких к биологическому оригиналу.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
После чудовищного Эль-Ниньо наш мир, возможно, уже не будет прежним
Первой жертвой будет Амазония, но это, как говорят ученые, только начало...
Кто на самом деле сделал Терракотовую армию: историческую сенсацию рассмотрели в отпечатках на древней глине
Поразительно, но открытие китайских ученых перекликается с исследованиями по Древнему Египту и Ближнему Востоку...
«Мы научили медведей видеть в нас добычу»: биолог рассказал, почему хищники нападают на людей по всей России
По словам ученого, совпало сразу несколько факторов, поэтому решить проблему будет сложно...
«Мясной фарш» для Гитлера: как виртуозная операция в 1943 году решила ход битвы за Италию
Дерзко, остроумно и с огромной долей везения: британский план висел на волоске, но Лондону помогли… сами немцы...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...
Крестик XII века показал, настолько ученые ошибались в истории древнего Смоленска
Скромный артефакт из редкого материала оказался для археологов дороже серебряного клада...
Пустая еда: почему за 60 лет наши продукты потеряли половину полезных веществ и микроэлементов
По словам исследователей, мир находится в состоянии скрытого голода: калорий, вроде бы, хватает, а витаминов и минералов нет...
Самое древнее кораблекрушение в истории: что нашли турецкие ученые на судне, которое утонуло 4600 лет назад?
Подобные артефакты в свое время находили не только в легендарной Трое, но и рядом с Великой пирамидой в Египте...
Монетный детектив: российский ученый 10 лет охотился за распроданными сокровищами и раскрыл тайну древнего царства на Боспоре
Пожалуй, это одна из самых интересных исторических загадок, раскрытых в последнее время...
Что массово убивало пингвинов в 2024-м: ученые подозревали птичий грипп, но они ошибались
Поразительно, но виновник массовой гибели птиц больше 20 лет находился под носом у исследователей, а они его не замечали...
Почему ледник Судного дня не перестанет таять, даже если остынут моря и океаны?
Новое исследование показало: у Антарктиды есть поразительные сценарии будущего, от которых зависит судьба всего мира...
Маск только что показал летающий автомобиль: история говорит, что это может не сработать
Почему эксперты Popular Mechanics не верят в успех нового проекта владельца SpaceX и Tesla...