Um novo olho artificial imita e pode superar os olhos humanos

Os cientistas ainda não podem reconstruir alguém com partes biônicas do corpo. Eles não têm a tecnologia. Mas um novo olho artificial aproxima os ciborgues da realidade.

Este dispositivo, que imita a estrutura do olho humano, é tão sensível à luz e tem um tempo de reacção mais rápido do que um globo ocular real. Ele pode não vir com as capacidades telescópicas ou de visão noturna que Steve Austin tinha no programa de televisão The Six Million Dollar Man, mas esta ocular eletrônica tem o potencial de visão mais nítida do que os olhos humanos, relatam os pesquisadores no dia 21 de maio na Nature.

“No futuro, podemos usar isto para melhores próteses de visão e humanidrobótica”, diz o engenheiro e cientista de materiais Zhiyong Fan da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong.

O olho humano deve o seu amplo campo de visão e visão de alta resolução à cúpula em forma de cúpula – uma área na parte de trás do globo ocular coberta de células detectoras de luz.Fã e colegas usaram uma membrana de óxido de alumínio curvada, cravejada com nanosensores feitos de um material sensível à luz chamado perovskite (SN: 7/26/17), para imitar essa arquitetura em seu globo ocular sintético. Os fios ligados à artificialretina enviam leituras desses sensores para circuitos externos para processamento, tal como as fibras nervosas transmitem sinais de um globo ocular real para o cérebro.

Theartificial eyeball registra mudanças na iluminação mais rapidamente do que os olhos humanos podem -em cerca de 30 a 40 milissegundos, em vez de 40 a 150 milissegundos. O dispositivo também pode ver pouca luz ao redor, bem como o olho humano. Embora seu campo de visão de 100 graus não seja tão amplo quanto os 150 graus que um olho humano pode tomar, ele é melhor que os 70 graus visíveis aos sensores de imagem plana comuns.

Intheory, este olho sintético poderia perceber uma resolução muito maior do que o olho humano, porque a retina artificial contém cerca de 460 milhões de sensores de luz por centímetro quadrado. Uma retina real contém cerca de 10 milhões de células detectoras de luz por centímetro quadrado. Mas isso exigiria leituras separadas de cada sensor. Na configuração atual, cada fio conectado à retina sintética tem cerca de um milímetro de espessura, tão grande que toca muitos sensores de uma só vez.Apenas 100 desses fios cabem na parte de trás da retina, criando imagens que têm 100 pixels.

Como os fios mais finos podiam ser conectados ao globo ocular artificial para maior resolução, a equipe do ventilador usou um campo magnético para conectar uma pequena variedade de agulhas metálicas, cada uma com 20 a 100 micrômetros de espessura, aos nanosensores na retina sintética, um por um. “É como uma operação cirúrgica”, diz Fan.

O método atual dos pesquisadores de criar pixels individuais de ultra-som é impraticável, diz Hongrui Jiang, engenheiro elétrico da Universidade de Wisconsin-Madison, cujo comentário sobre o estudo aparece na mesma edição da Nature. “Por algumas centenas de nanowires, está bem, tudo bem, mas e que tal milhões?” Os engenheiros vão precisar de uma forma muito mais eficiente para fabricar vastas matrizes de fios minúsculos na parte de trás do globo ocular artificial para lhe dar uma visão sobre-humana, diz ele.