อุปกรณ์ประดิษฐ์ที่เลียนแบบโครงสร้างและการทำงานของดวงตามนุษย์อย่างใกล้ชิดได้รับการเปิดเผยและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกง ทีมงานออกแบบโดยใช้การจัดเรียงครึ่งวงกลมของเส้นลวดนาโนที่ไวต่อแสง ซึ่งเลียนแบบเซลล์รับแสงในเรตินาของมนุษย์ อุปกรณ์ของพวกเขามีศักยภาพในการสร้างภาพที่ความละเอียดสูงกว่าสายตามนุษย์
และอาจนำไปสู่
ความก้าวหน้าใหม่ที่สำคัญในด้านวิทยาการหุ่นยนต์ ดวงตาของเราให้ข้อมูลประมาณ 80% ที่เรารับรู้จากสภาพแวดล้อมของเรา พวกเขาให้มุมมองที่กว้างถึง 160°; ปรับให้เข้ากับสภาพแสงและการมองเห็นที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็ว และแก้ไขรายละเอียดที่เล็กเพียง 30 ซม. จากระยะ 1 กม.
สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยเรตินาของเรา ซึ่งเป็นซีกโลกเว้าที่มีเซลล์รับแสง 10 ล้านเซลล์ในทุกตารางเซนติเมตร
แม้ว่าเทคโนโลยีจะเลียนแบบส่วนอื่นๆ ของร่างกายได้สำเร็จ แต่ดวงตาก็พิสูจน์แล้วว่าเลียนแบบได้ยากกว่ามาก หัวใจของปัญหาคือการกำหนดค่าแบบแบนราบของเซ็นเซอร์ภาพที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน
ซึ่งทำให้ไม่สามารถรวมเข้ากับโครงสร้างครึ่งวงกลมเพื่อสร้างเรตินาเทียมได้ อิเล็กโทรดที่ไวต่อแสงทีมของ Gu หลีกเลี่ยงปัญหานี้ด้วยการเลียนแบบเซลล์รับแสงของดวงตาโดยใช้ลวดนาโน ซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดที่ไวต่อแสง เส้นลวดถูกวางลงบนพื้นผิวด้านในของเปลือกอะลูมิเนียมออกไซด์
ที่มีรูพรุนครึ่งวงกลม และติดเข้ากับเส้นลวดโลหะเหลวซึ่งจำลองใยประสาทด้านหลังเรตินา ซีกโลกอะลูมิเนียมเคลือบทังสเตนที่หันหน้าตรงข้ามจะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดสวนทางกับเส้นลวดนาโน ในขณะที่ช่องว่างระหว่างซีกโลกเต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ของเหลวไอออนิก
และเพื่อนร่วมงานได้สร้างต้นแบบของการออกแบบด้วยการจัดเรียงเส้นลวดนาโนที่สร้างพิกเซลได้ 100 พิกเซล ซึ่งเพียงพอที่จะสร้างภาพตัวอักษรต่างๆ ที่ฉายบนเลนส์ของอุปกรณ์ขึ้นมาใหม่ แม้ว่านี่จะยังห่างไกลจากความสามารถของสายตามนุษย์ แต่นักวิจัยก็คำนวณว่าเส้นลวดนาโน
ที่พวกเขา
ใช้นั้นสามารถบรรจุในความหนาแน่นมากพอที่จะทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงกว่าเส้นลวดที่ดวงตาของเราสร้างขึ้นถึง 10 เท่า แอปพลิเคชันสำหรับตาเทียมที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์อาจรวมถึงหุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์ซึ่งทำงานอัตโนมัติและโต้ตอบกับมนุษย์ได้อย่างยอดเยี่ยม นอกจากนี้
การออกแบบยังสามารถสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาดวงตาเทียมที่สร้างการมองเห็นของผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นขึ้นใหม่ทั้งหมด ตอนนี้ทีมของ Gu ตั้งเป้าที่จะตระหนักถึงศักยภาพสูงสุดของอุปกรณ์ของตน และหวังว่าจะสร้างดวงตาที่เลียนแบบสิ่งมีชีวิตซึ่งเหนือกว่าดวงตาของเรา
“งานประเภทนี้แสดงให้เห็นว่าศิลปะและวิทยาศาสตร์มีความเชื่อมโยงกันอย่างแท้จริง และวิทยาศาสตร์สามารถช่วยอนุรักษ์งานศิลปะเพื่อให้โลกได้ชื่นชมพวกเขาต่อไปอีกหลายปีข้างหน้า” เธอกล่าวในอนาคตอันใกล้นี้ ซึ่งเทียบได้กับน้ำวุ้นตาที่พบในดวงตาของมนุษย์ ในที่สุด เลนส์และรูรับแสง
เช่นเดียวกับที่โฟตอนสะท้อนไปมาในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ แบบออปติคัล ทีมงานแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนกระดอนไปมาจากพื้นผิวทั้งสองของฟิล์มเงิน พวกเขาใช้รังสีอัลตราไวโอเลตจากแหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอนเพื่อทำการวัดค่าโฟโตอิมิชันที่แก้ไขมุมของอเมริกา ทีมงานสามารถติดตามว่า
โครงสร้างสาย การสะท้อนแสง และคุณสมบัติอื่นๆ ของเงินแปรผันตามจำนวนของชั้นเดียวได้อย่างไร ทีมงานของ Berkeley อาศัยการแผ่รังสีแสงและใช้ตัวอย่าง “ลิ่มคู่” ซึ่งอะตอมของนิกเกิลชั้นเดียวสามารถสุ่มตัวอย่างฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอนในตำแหน่งต่างๆ ภายในบ่อควอนตัมทองแดงได้
การใช้งาน
ของงานนี้น่าจะพบได้ในสาขาแมกนีโตอิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังเติบโต ซึ่งอุปกรณ์ใช้ประโยชน์จากการหมุนหรือคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอิเล็กตรอน ต่อแอปพลิเคชันที่กล่าวถึงข้างต้น พวกเขาอธิบาย ของอะตอมไฮโดรเจน จากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในรูปแบบการรบกวนที่สังเกตได้
ในการทดลองที่ปรับได้ถูกวางเหนือรูในซีกโลกที่สองเช่นเดียวกับที่โฟตอนสะท้อนไปมาในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ แบบออปติคัล ทีมงานของ Urbana แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนกระดอนไปมาจากพื้นผิวทั้งสองของฟิล์มเงิน พวกเขาใช้รังสีอัลตราไวโอเลตจากแหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอนเพื่อทำการวัด
ค่าโฟโตอิมิชันที่แก้ไขมุมของอเมริกา ทีมงานสามารถติดตามว่าโครงสร้างสาย การสะท้อนแสง และคุณสมบัติอื่นๆ ของเงินแปรผันตามจำนวนของชั้นเดียวได้อย่างไร ทีมงานอาศัยการแผ่รังสีแสงและใช้ตัวอย่าง “ลิ่มคู่” ซึ่งอะตอมของนิกเกิลชั้นเดียวสามารถสุ่มตัวอย่างฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอน
แทนที่จะเป็นข้อเสีย เอาต์พุตรังสีอัลตราไวโอเลตพลังงานสูงของซีนอนได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นข้อได้เปรียบ โฟตอนที่ผลิตในขั้นตอนที่ 2 ต้องการเอาต์พุตรังสีอัลตราไวโอเลตพลังงานสูงกว่าของซีนอนในขั้นตอนที่ 1 และจะเป็นไปไม่ได้หากปล่อยสารปรอท การค้นพบนี้เปิดโอกาสใหม่ๆ มากมายสำหรับซีนอน
และการปล่อยสารที่ไม่ใช่ปรอทอื่นๆ อย่างไรก็ตาม สารเรืองแสงชนิดใหม่จะปล่อยแสงสีแดงเป็นหลัก และสารเรืองแสงสีเขียวและสีน้ำเงินที่มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันยังคงมีความจำเป็นในการทำให้แสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้ซีนอนเป็นความจริง เราสามารถคาดหวังการทำงานในทิศทางที่สดใส
ในอนาคตอันใกล้นี้ในตำแหน่งต่างๆ ภายในบ่อควอนตัมทองแดงได้ การใช้งานของงานนี้น่าจะพบได้ในสาขาแมกนีโตอิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังเติบโต ซึ่งอุปกรณ์ใช้ประโยชน์จากการหมุนหรือคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอิเล็กตรอน
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
