Bilim Adamları, 3D Retina ile Dünyanın İlk Küresel Yapay Gözünü Geliştirdi.

24 Haziran 2020

Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki (HKBTÜ) bilim adamları tarafından yönetilen uluslararası bir ekip, dünyanın ilk 3D yapay gözünü mevcut biyonik gözlerden daha iyi özelliklere sahip olarak geliştirdi.

Öyle ki, bazı durumlarda, insan gözünden bile daha iyi olduğu iddia ediliyor.

Yeni 3D göz insansı robotlarda kullanılabilecek ve görme bozukluğu olan hastalar için yeni bir umut olacak.

Bilim adamları on yıllarını biyolojik bir gözün yapısını ve netliğini çoğaltmaya çalışarak geçirdiler, ancak mevcut protez gözlerin sağladığı görüş – büyük ölçüde dış kablolara takılan gözlükler şeklinde, hala 2D düz görüntü sensörleriyle zayıf çözünürlükteydi. Bununla birlikte, HKBTÜ’de geliştirilen Elektrokimyasal Göz (EC-Göz), sadece doğal bir gözün yapısını ilk kez çoğaltmakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekte insan gözünden daha keskin bir görüş sunabiliyor. Ayrıca, karanlıkta kızılötesi radyasyonu saptayabiliyor.

EC-Göz Yapısı…

Bu tür atılımlara izin veren temel özellik, insan retinalarındaki fotoreseptörleri taklit eden bir dizi nanotel ışık sensöründen yapılmış bir 3D yapay retinadır.

Prof. FAN Zhiyong ve Dr. GU Leilei, HKUST Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü ekibi, nanotel ışık sensörlerini, deney sırasında insan yapımı hemisferik retinanın arkasında sinir görevi gören bir dizi sıvı metal kabloya bağladı ve gözün bilgisayar ekranına gördüklerini yansıtmak için görsel sinyal iletimini başarıyla çoğalttı.

Gelecekte, bu nanotel ışık sensörleri görme engelli hastaların sinirlerine doğrudan bağlanabilecek.

Optik sinir lifleri demetlerinin (retinadan beyine sinyal iletimini sağlayan) beyine ulaşmadan önce retinadan bir gözenek yoluyla geçmesi gereken bir insan gözünün aksine (kör nokta *)   EC-Göz’de yer alan ışık sensörleri, her biri arkadaki kendi sıvı metal telinden sinyalleri besleyebiliyor ve  böylece tek bir noktadan geçmeleri gerekmediğinden kör nokta sorununu ortadan kaldırıyor.

EC-Eye; kamera gibi iki boyutlu bir görüntü sensörü kullanmak yerine içbükey bir eğriye sahip gerçek bir retinadan modellenmiştir.  Bu yüzey, bir insan retinasında fotoreseptörleri taklit etmek için tasarlanmış bir dizi küçük ışık sensörü ile beslenmiş.  Bu sensörler daha sonra optik sinir görevi gören sıvı metalden yapılmış bir kablo demetine bağlanıyor.

Bunun dışında, nanoteller insan retinasında fotoreseptörlerden daha yüksek yoğunluğa sahip olduğundan, yapay retina böylece daha fazla ışık sinyali alabilir ve potansiyel olarak insan retinasından daha yüksek bir görüntü çözünürlüğü elde edebilecek.

Sensörlerin hassasiyetini ve spektral aralığını artırmak için kullanılan farklı malzemelerle, yapay göz gece görüşü gibi diğer işlevlere de ulaşabilir.

Prof. Fan Zhiyong ve ekibi bilim kurgudan ilham alıp ‘Süper İnsan Gözü’nü hedeflediğini belirtti ve;“Ben her zaman bilim kurgu hayranıyım ve galaksiler arası seyahat gibi hikayelerde yer alan birçok teknolojinin bir gün gerçeğe dönüşeceğine inanıyorum. Bununla birlikte, görüntü çözünürlüğü, görüş açısı veya kullanım kolaylığı ne olursa olsun, mevcut biyonik gözler hala doğal insan muadillerine uygun değildir. Bu sorunların üstesinden gelmek için yeni bir teknolojiye acil ihtiyaç var ve bu alışılmadık projeye başlamam için bana güçlü bir motivasyon sağlıyor. Ekibimiz bu proje için Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley ile işbirliği yaptı. Bir sonraki adımda, cihazımızın performansını, kararlılığını ve biyo uyumluluğunu daha da artırmayı planlıyoruz. Protez uygulaması için, optometri ve oküler protez ile ilgili uzmanlığa sahip tıbbi araştırma uzmanlarıyla işbirliği yapmayı dört gözle bekliyoruz ”dedi.

Prof. FAN Zhiyong (sağdan üçüncü), Dr. GU Leilei (sağdan ikinci) ve araştırma ekibi. (HKUST fotoğraf)

Yapay gözün çalışma prensibi, bir tür güneş pilinden benimsenen elektrokimyasal bir süreci içerir. Prensip olarak, yapay retinadaki her bir foto sensör nano ölçekli bir güneş pili olarak işlev görebilir. Daha fazla modifikasyonla, EC-Eye kendi kendine çalışan bir görüntü sensörü olabilir, bu nedenle mevcut teknolojiye kıyasla çok daha kullanıcı dostu olacak olan oküler protez için kullanıldığında harici güç kaynağına veya devreye gerek olmayacak.

Kaynak Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi web sf…

KÖR NOKTA Nedir?