لأوّل مرّة.. تطوير عين كهربائيّة لمساعدة المكفوفين!
طوّر العلماء عيناً كهربائية صغيرة مصمّمة لتستخدمها الروبوتات الصغيرة، والتي يمكن أن تساعد المكفوفين أيضاً.
وابتكر باحثو جامعة ولاية جورجيا الجهاز من خلال استخدام نظام تكديس رأسي جديد، ما يسمح بتقليص حجمه وتشغيله على مستويات متناهية الصغر.
وبحسب صحيفة «ديلي ميل» البريطانية، فقد كان هدف الفريق في البداية هو إنشاء كاميرا صغيرة الحجم يمكن أن تعمل كعيون لروبوتات صغيرة، قادرة على الوصول إلى المناطق التي لا يستطيع البشر الوصول إليها، لكنهم لفتوا إلى إمكانية تكيفها واستخدامها في المستقبل لمساعدة المكفوفين على الرؤية، أو لتحسين القدرة على إدراك الألوان عند المصابين بـ«عمى الألوان».
ووفقاً للعلماء، يستخدم الجهاز الجديد الذكاء الصناعي لتقليد العمليات الكيميائية الحيوية التي تسمح للبشر بالرؤية.
وقال البروفيسور لي: “نوضح المبدأ الأساسي والجدوى لبناء هذا النوع الجديد من مستشعرات الصور مع التركيز على التصغير”، وإنه يحسن التعرف على الألوان عند مقارنته بأجهزة الجيل السابق من نفس الحجم، وهذه هي وظيفة الرؤية الأكثر أهمية”.
وتعتمد مستشعرات الألوان التقليدية عادة على تخطيط قناة استشعار اللون الجانبي وتستهلك قدراً كبيراً من المساحة المادية وتوفر اكتشافاً أقل دقة للألوان.
ومن المعروف أن أكثر من 80% من المعلومات يتم التقاطها من خلال الرؤية في البحث والصناعة والأدوية وحياتنا اليومية. والهدف النهائي من البحث هو تطوير كاميرا صغيرة الحجم للروبوتات الدقيقة التي يمكنها دخول المساحات الضيقة غير الملموسة بالوسائل الحالية، وفتح آفاق جديدة في التشخيص الطبي، والدراسة البيئية والتصنيع وعلم الآثار وغير ذلك الكثير.
ويقول لي وفريقه إن هيكل استشعار اللون الرأسي يوفر إمكانية التعرف على الألوان بدقة والتي يمكن أن تبسط تصميم نظام العدسة البصرية. وتعتمد الوظيفة الجديدة التي تم تحقيقها في بنية مستشعر الصور على التقدم السريع لأشباه موصلات Van der Waals خلال السنوات الأخيرة.
وبالمقارنة مع أشباه الموصلات التقليدية، مثل السيليكون، يمكننا التحكم بدقة في بنية شريط مادة Van der Waals، وسمكها والمعلمات الهامة الأخرى لاستشعار الألوان الأحمر والأخضر والأزرق.
ويُعرف باسم مستشعر اللون الرأسي لأشباه الموصلات من Van der Waals (vdW-Ss)، وهو يمثل فئة جديدة من المواد، حيث ترتبط الطبقات الذرية الفردية بقوى ضعيفة من van der Waals.
وفي الفيزياء الجزيئية، فإن قوة Van der هي تفاعل يعتمد على المسافة بين الذرات أو الجزيئات. وتشكل المواد الجديدة إحدى أبرز المنصات لاكتشاف فيزياء جديدة وتصميم أجهزة الجيل القادم.
وقال لي: “إن النحافة الفائقة والمرونة الميكانيكية والاستقرار الكيميائي لهذه المواد شبه الموصلة الجديدة تسمح لنا بتكديسها في أوامر عشوائية. لذلك، نحن في الواقع نقدم استراتيجية تكامل ثلاثية الأبعاد على عكس تخطيط الإلكترونيات الدقيقة للمستوى الحالي”.
تم نشر النتائج في مجلة ACS Nano.
