ساخت چشم مصنوعی با الهام از چشم خرچنگ و ماهی
مهندسان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون با ترکیب بهترین ویژگی‌های خرچنگ و یک نوع ماهی آفریقایی، چشم مصنوعی را ساخته‌اند که قادر به دیدن حتی در تاریکی است. این چشم مصنوعی الهام گرفته از ماهی، می‌تواند به ربات‌های جست‌وجوگر و امدادگر کمک کند و در هنگام جراحی در محیط کم‌نور همانند روز روشن به نظر برسد.
آفتاب‌‌نیوز :
به نقل از ساینس‌دیلی، عکاسان مبتدی که تلاش به ثبت تصویر ماه در شب به کمک دوربین‌های تلفن همراهشان کرده‌اند، معمولا با محدودیت‌های تصویربرداری در نور کم آشنا هستند. مدت زمان زیاد به منظور قرار گرفتن لنز در مسیر نور در عکاسی‌های شبانه، باعث ایجاد لرزش‌های جزئی می‌شود که خود آنها موجب تار شدن بسیار زیاد عکس می‌شود.
از سوی دیگر، ربات‌های بمب‌گذار، جراحان لاپروسکوپی و تلسکوپ‌های جست‌وجوگر سایر سیارات همگی نیازمند برطرف کردن مشکل دیده شدن جزئیات بسیار کوچک در طول تاریکی تقریباً مطلق هستند.
این روزها بیش از پیش، اتکا به اطلاعات بصری است. هرگونه فناوری که موجب بهبود و یا بالابردن کیفیت دستگاه‌های ثبت تصویر می‌شود، از ظرفیت بالقوه بالایی برخوردار است.
بیشترین تلاش‌ها در جهت بهبود دید در شب در ناحیه شبکیه چشم‌های مصنوعی، نظیر تعویض مواد و یا سنسور الکتریکی دوربین‌های دیجیتال انجام گرفته است. بنابراین آنها قادر به پاسخ‌دهی بهتر و قویت‌ری به دسته نورهای وارد شده هستند.
گروه پروفسور جیانگ، استاد مهندسی برق و کامپیوتر و بیوپزشکی موسسه UW-Madison به جای کارکردن روی تقویت حساسیت قسمت‌های پشتی دستگاه‌های ثبت تصاویر، اقدام به افزایش شدت نورهای ورودی از قسمت‌های جلوی دستگاه کردند، همان‌جائی که قادر به تمرکز نور روی حسگرهاست. آنها نظریه خود را با الهام گرفتن از دو موجود آبزی شکل داده‌اند؛ موجوداتی که برای زنده ماندن در آب‌های تیره و تاریک دو روش مختلف را به کار بسته‌اند.
با نگاه کردن به ناحیه میان پوزه برجسته ماهی‌های دماغ فیلی و ماهی‌های ساکن در رودخانه به نام Cyrano de Bergerac، دو چشم کاملاً غیر طبیعی آشکار است. چشم‌هایی که شبکیه آنها به جای داشتن سطوح صاف و هموار همانند چشم اکثر موجودات زنده، متشکل از هزاران عضو فنجانی شکل کریستالی کوچک است. این رگ‌های بسیار کوچک و ریز، رنگ قرمز را تشدید و متمرکز می‌کنند و به ماهی کمک می‌کند تا شکارچیان را تشخیص دهند.
گروه جیانگ اقدام به شبیه‌سازی فنجان‌های کریستالی ماهی‌ها با استفاده از علوم مهندسی و ترکیب هزاران آینه سهمی شکل بسیار کوچک گرد. در ابتدا چیدمانی از پایه‌های جمع‌آوری کننده نور در یک سطح نیمکره‌ای به صورت یکنواخت آماده کردند. چیدمان برگرفته از ترکیب بسیار پیچیده عضوهای بر هم نهاده شده در چشم خرچنگ‌ها نورهای ورودی را در نقاط جداگانه به منظور افزایش شدت متمرکز می‌کند.
جیانگ می‌گوید که آنها پیشرفت چهار برابری در خصوص افزایش حساسیت داشته‌اند. بر اثر همین موضوع عکس‌هایی که به کمک این روش در تاریکی گرفته می‌شوند، عکس‌هایی است که دارای مفهوم هستند، بر خلاف عکس‌های قبلی که صرفاً یک عکس کاملاً تیره بودند که چیزی درونشان قابل دیدن نبود!
سیستم‌های فوق مستقل از فناوری تصویربرداری هستند و کلیه عکاس‌ها می‌توانند از آن استفاده کنند. با اینکه چشم‌های تشکیل شده از عضوهای بر هم نهاده شده، به نحوی کاملاً پیچیده و حساس هستند اما معمولاً تصاویر آنها به اندازه کافی واضح نیست. هنگامی که شدت نور افزایش می‌یابد، هزینه تبدیل آنها به نقاط قابل رویت بسیار بالا ست.
به منظور بازیابی وضوح از بین رفته، گروه جیانگ عکس‌های زیادی را گرفته است و پس از فرآوری آنها توسط یک الگوریتم خاص، آنها را تبدیل به تصاویر شفاف و واضح می‌کند.
به گزارش آنا، گفتنی است که ساخت چشم‌های مصنوعی تشکیل شده از عضوهای بر هم نهاده شده، همواره موضوع بسیار مشکلی بوده است چراکه انحنا و هم‌ترازی کلیه اجزای بسیار کوچک آن باید به طور کامل رعایت شود، حتی کوچک‌ترین ناهمترازی می‌تواند باعث از بین رفتن کل سیستم شود.
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه 
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید