Home » Știință » Senzorul revoluționar care imită ochiul uman

Senzorul revoluționar care imită ochiul uman

Publicat: 17.05.2023

Cercetătorii au creat senzorul revoluționar care imită ochiul uman utilizând fotodetectori de bandă îngustă din perovskit și un algoritm neuromorf.

Fotodetectorii, sensibili la lumina roșie, verde și albastră, imită celulele noastre conice, în timp ce algoritmul neuromorfic simulează rețeaua neuronală pentru a procesa informațiile în imagini de înaltă calitate.

Spre deosebire de camerele moderne care necesită filtre externe, senzorul revoluționar care imită ochiul uman ar putea îmbunătăți rezoluția și poate reduce costurile de producție.

În plus, dispozitivul generează electricitate pe măsură ce absoarbe lumina, ceea ce poate duce la tehnologii de camere fără baterie.

Senzorul revoluționar care imită ochiul uman a fost inspirat de natură

„Am împrumutat un design de la natură: retinele noastre conțin celule conice care sunt sensibile la lumina roșie, verde și albastră și o rețea neurală care începe să proceseze ceea ce vedem chiar înainte ca informația să fie transmisă creierului nostru”, a spus Kai Wang, de la Departamentul de Știința și Ingineri Materialelor din cadrul Penn State University (SUA).

Pentru a realiza acest lucru într-un dispozitiv artificial, oamenii de știință au creat o nouă matrice de senzori din fotodetectoare de bandă îngustă din perovskiți, care imită celulele conice, și au conectat-o la un algoritm neuromorfic, care imită rețeaua neuronală, pentru a procesa informațiile și a produce imagini de înaltă fidelitate.

Fotodetectoarele convertesc energia luminii în semnale electrice și sunt esențiale pentru camere și multe alte tehnologii optice. Fotodetectoarele de bandă îngustă se pot concentra pe părți individuale ale spectrului de lumină, cum ar fi roșul, verdele și albastrul care formează lumina vizibilă, au spus oamenii de știință, potrivit Neuroscience News.

„În această lucrare, am găsit o modalitate nouă de a proiecta un material perovskit care este sensibil la o singură lungime de undă a luminii. Am creat trei materiale perovskite diferite și sunt proiectate astfel încât să poată fi sensibile doar la culorile roșu, verde sau albastru”, a spus Wang.

Tehnologia poate reprezenta o modalitate de a evita utilizarea filtrelor găsite în camerele moderne, care reduc rezoluția și cresc costurile și complexitatea de producție, au spus oamenii de știință.

Dispozitivul și-ar putea produce propria energie de funcționare

Fotodetectoarele de siliciu din camerele foto absorb lumina, dar nu disting culorile. Un filtru extern separă roșul, verdele și albastrul, iar filtrul îi permite unei singure culori să ajungă la fiecare secțiune a senzorului de lumină, irosind două treimi din lumină.

„Atunci când lumina este filtrată, există o anumită pierdere de informații și aceasta poate fi evitată folosind designul nostru. Așa că propunem că această lucrare ar putea reprezenta o viitoare tehnică de detectare pentru camere care îi poate ajuta pe oameni să obțină o rezoluție spațială mai mare”, spun cercetătorii.

Și pentru că oamenii de știință au folosit materiale perovskite, noile dispozitive generează energie pe măsură ce absorb lumina, pavând calea către tehnologia camerelor fără baterie, au mai spus oamenii de știință.

„Structura dispozitivului este similară cu celulele solare care folosesc lumina pentru a genera electricitate. În momentul în care este atins de lumină, va genera un curent. Așa că, la fel ca ochii noștri, nu trebuie să aplicăm energie pentru a capta aceste informații din lumină”, a spus Luyao Zheng, cercetător postdoctoral la Penn State.

Cu un pas mai aproape de retina artificială

Această cercetare ar putea declanșa, de asemenea, noi dezvoltări în biotehnologia retinelor artificiale. Dispozitivele bazate pe această tehnologie ar putea într-o zi să înlocuiască celulele moarte sau deteriorate din ochii noștri pentru a restabili vederea, potrivit oamenilor de știință.

Descoperirile, raportate în revista Science Advances, reprezintă câteva progrese fundamentale în realizarea dispozitivelor de fotodetecție de bandă îngustă cu perovskite, de la sinteza materialelor la proiectarea dispozitivelor și până la inovarea sistemelor, au scris oamenii de știință.

Vă recomandăm să citiți și:

Fermierii italieni salvează un fruct antic cu ajutorul energiei solare

Plasturele cu ultrasunete asigură monitorizarea neinvazivă a țesuturilor profunde

Un nou dispozitiv cu ultrasunete ajută chimioterapia să țintească tumorile cerebrale

Test de cultură generală. Câți megapixeli pot vedea ochii umani?

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Aproape 2 milioane de persoane, evacuate din calea taifunului Bavi
Aproape 2 milioane de persoane, evacuate din calea taifunului Bavi
O funcție controversată lansată recent pe Instagram a fost retrasă de Meta
O funcție controversată lansată recent pe Instagram a fost retrasă de Meta
Record mondial la concertul rapperului american Pitbull de la Londra
Record mondial la concertul rapperului american Pitbull de la Londra
Unul dintre cele mai vechi cinematografe din Spania a fost transformat în hotel
Unul dintre cele mai vechi cinematografe din Spania a fost transformat în hotel
De ce exercițiile fizice inversează îmbătrânirea musculară?
De ce exercițiile fizice inversează îmbătrânirea musculară?
Kurt Lewin, psihologul care a arătat că mediul modelează comportamentul la fel de mult ca personalitatea
Kurt Lewin, psihologul care a arătat că mediul modelează comportamentul la fel de mult ca personalitatea
Oamenii de știință au creat cea mai realistă celulă artificială de laborator
Oamenii de știință au creat cea mai realistă celulă artificială de laborator
O singură modificare minusculă ar putea explica cum trec virusurile de la lilieci la oameni
O singură modificare minusculă ar putea explica cum trec virusurile de la lilieci la oameni
Acidificarea oceanelor ar putea micșora creierul calamarilor cu aproape 50%
Acidificarea oceanelor ar putea micșora creierul calamarilor cu aproape 50%
Cinci oameni acuzați pe nedrept care au schimbat istoria justiției. Cazurile care au obligat sistemul să se reformeze
Cinci oameni acuzați pe nedrept care au schimbat istoria justiției. Cazurile care au obligat sistemul să se reformeze
Noi speranțe pentru viața extraterestră! Ce au descoperit astronomii la 48,5 ani-lumină de Pământ?
Noi speranțe pentru viața extraterestră! Ce au descoperit astronomii la 48,5 ani-lumină de Pământ?
Fizicienii au creat un „mini-univers” în care timpul a apărut de unul singur
Fizicienii au creat un „mini-univers” în care timpul a apărut de unul singur
Ce se întâmplă dacă miroși ciocolată înainte să faci exerciții fizice pentru picioare?
Ce se întâmplă dacă miroși ciocolată înainte să faci exerciții fizice pentru picioare?
Ce ar putea dezvălui lacrimile despre creierul tău?
Ce ar putea dezvălui lacrimile despre creierul tău?
Cum a apărut literatura din Statele Unite? De la miturile populațiilor indigene la Hemingway și Toni Morrison
Cum a apărut literatura din Statele Unite? De la miturile populațiilor indigene la Hemingway și Toni Morrison
Concentrații record de aur au fost descoperite pe fundul mării în Japonia
Concentrații record de aur au fost descoperite pe fundul mării în Japonia
Război total între două dintre cele mai mari companii tech din lume
Război total între două dintre cele mai mari companii tech din lume
Tentativele de asasinat asupra lui Donald Trump schimbă protocoalele la Casa Albă
Tentativele de asasinat asupra lui Donald Trump schimbă protocoalele la Casa Albă