Dažādi

Zem bioniskās acs: Hārvarda attīsta metālus, kas var automātiski salabot redzes problēmas

Zem bioniskās acs: Hārvarda attīsta metālus, kas var automātiski salabot redzes problēmas

Harvardas inženieru jaunā metalens tehnoloģija varētu izbeigt daudzas izplatītas redzes problēmas. guvendemir / iStock

Nākotne tikai radikāli kļuva gaišāka visiem mums, kas nedzimām ar perfektu redzi. Pateicoties Hārvardas zinātnieku sasniegumiem Džona A. Polsona inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolā (SEAS), noregulējami metāli, kas darbojas kopā ar pašreizējiem mākslīgo muskuļu tehnoloģiju standartiem, var mainīt fokusu reāllaikā, līdzīgi kā dabiska cilvēka acs. Uzliesmošanas punkts šajā attīstībā ir papildu solis, ko pētnieki ir spēruši, lai ļautu metāļiem automātiski koriģēt cilvēka redzes kopējās novirzes.

Zinātne redzēt taisni

Neskaidri attēli redzējumā parasti ir attiecināmi uz vienu no trim faktoriem vai šo trīs kombināciju: astigmatismu, attēla nobīdi un fokusu. Laulībā ar ļoti adaptīvu metālu ar mākslīgo muskuli, Hārvardas SEAS pētnieki ir efektīvi izveidojuši mākslīgu aci, kuru var elektroniski kontrolēt. Katra no sarežģītajām nanostruktūru sistēmām, kas palīdz metāla lēcām novērst sfēriskās aberācijas, ir vairāk niecīga nekā viens gaismas vilnis. Sakarā ar šo lēcu liliputu izmēru informācijas blīvums uz nanostruktūru ir astronomisks.

SAISTĪTĀS: SMARZA-O-VĪZIJA: Aromāts un pikseļi

Mākslīgās acs attīstības process

Kaut arī metalens tehnoloģija ne vienmēr ir jauna viļņu koncepcija zinātnē, šis projekts saskārās ar neizdzēšamu izaicinājumu palielināt iespējas iespējas, vienlaikus samazinot vai vismaz saglabājot nanostruktūras izmēru, kas reti pārsniedz vienu mirdzumu. Mēģinājums palielināt objektīvu 100 mikroni līdz pat centimetram izveido informācijas apkārtmēru, kas nepieciešams, lai aprakstītu objektīvu, kas ir 10 000 reizes oriģināla izmērs 100 mikroni. Tas noved pie giga un terabaitu lieluma failiem, un visa, kas balstīts uz nano, mērķis ir padarīt lietas acīmredzami arvien mazākas, nevis lielākas.

Lai izvairītos no šīs problēmas, Hārvardas analītiķi izdomāja pilnīgi jaunu algoritmu, kas labi saderēja ar tehnoloģiju, kas regulē pamata integrētās shēmas. Tas nozīmēja, ka viņi tagad varēja radīt metālus ar diametru vai vairāk diametrā un kā prēmiju apprecēt objektīvu izgatavošanas nozari ar pusvadītāju ražošanas nozari. Metasurface objektīviem un datoru mikroshēmām tagad bija kaut kas kopīgs, kas, šķiet, ir izdevīgs mums visiem.

Pēc šī izrāviena atlika tikai piestiprināt jaunos metālus dielektriskā elastomēra izpildmehānismam - citādi dēvētam par mākslīgo muskuli, kuram viņi izmantoja SEAS paplašinātā Tarra ģimenes materiālu profesora Deivida Klarka palīdzību. Salīdzinot procesu ar savu darbu ar agrīnās skenēšanas elektronu mikroskopiem 1960. gados un izmantojot spriegumu elastomēra kontrolei, Clarke palīdzēja komandai sasniegt muskuļu un lēcu kombināciju, kas ir šokējoši maza 30 mikroni bieza.

Noskatieties šo videoklipu, lai dzirdētu, kā Federico Capasso, šī pētījuma galvenais pētnieks, vairāk runā par plakano lēcu ģenerēšanas biznesu.

Komerciālās iespējas un medicīnas pielietojums

Domājot, ka jūsu brillēs kādu dienu varētu būt sīki, elektroniski darbināmi mikroskopi, kas automātiski izlabo jūsu redzes cīņas, būtu šķitisMatrica- modernais modernais līmenis pirms pārāk daudziem gadiem. Šāds adaptīvs optiskais elements varētu izgudrot daudzas izplatītas pieejas cilvēku dabiski sastopamām redzes problēmām. Lai gan plaši izplatīto redzes problēmu klāsta iespējamība ir pietiekami pievilcīga, šī metāla komerciālie pielietojumi sniedzas tālu futūristiskos interešu laukos. Optiskās tālummaiņas un autofokusa iespējas implantēšanas virtuālās un papildinātās realitātes aparatūrā vien potenciāls varētu dot milzīgus ieguvumus tik dažādās jomās kā valsts drošība un spēles.


Skatīties video: Jautājumi un atbildes pirms redzes lāzerkorekcijas operācijas 2020 Dr. Lūkina acu klīnika (Decembris 2021).