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Occhio bionico – Come funziona | L’occhio bionico più potente di sempre

  • Un nuovo design per un occhio bionico racchiude milioni di nanofili personalizzati in un guscio di alluminio.
  • Le parti del corpo bioniche sono una tecnologia all’avanguardia e questo occhio potrebbe superare le capacità umane.
  • Invece di combattere la natura sferica degli occhi umani, questi ricercatori hanno iniziato con una sfera.

    Gli scienziati dicono di aver creato un bionico bulbo oculare compatibile con l’uomo che ha quasi 50 volte più nanofili “sensibili” rispetto alle cellule ottiche nella retina umana. I ricercatori suggeriscono che il prodotto finale potrebbe vedere più lontano e con dettagli più fini rispetto all’occhio umano, con il potenziale per ripristinare la vista o addirittura superare la vista normale sana, compreso il vedere al buio.

    In un nuovo giornale in Natura, gli scienziati spiegano le sfide della visione biomimetica (che imita la vita). Caratteristiche come “campo visivo estremamente ampio, alta risoluzione e sensibilità con bassa aberrazione” sono richieste a qualsiasi imitazione dell’occhio, spieganoma “la forma sferica e la retina dell’occhio biologico rappresentano un’enorme sfida di fabbricazione per i dispositivi biomimetici”.

    La loro soluzione si presenta sotto forma di un emisfero denso di nanofili. I nanofili ricevono luce, misurano cose come la sua frequenza spettrale e inviano le informazioni attraverso altri fili che imitano la corteccia visiva. Ma la vera svolta è nel modo in cui viene assemblata la retina artificiale: milioni di nanofili vengono fatti crescere all’interno di pori di dimensioni nanometriche in un guscio sferico di alluminio.

    I nanofili sono fatti di perovskite, a minerale cristallino apprezzato nelle celle solari per le sue qualità fotorecettive. (In effetti, il termine “perovskite” è stato generico in un’intera classe di composti con qualità simili ma realizzati con diverse combinazioni di elementi.) Realizzare celle solari utilizzando la produzione tradizionale è tutt’altro che generare nanofili in situ e, in questo caso, la nuova “produzione” fa la differenza.

    I fautori della robotica spesso sostengono che è sciocco realizzare macchine antropomorfe che, ad esempio, camminano in posizione eretta su due gambe quando è molto più difficile da progettare rispetto ad altre forme di locomozione. Ma il bulbo oculare umano, il bulbo oculare fotoreattivo sferico in generale, condiviso da molti animali di ordine superiore, è così funzionale in parte a causa della sua struttura fisica, in un certo senso gli scienziati sono desideroso di emulare.

    Nella miniserie del 2014 Cosmoil cosmologo Neil de Grasse Tyson ha spiegato l’evoluzione dell’occhio umano come diretta conseguenza delle nostre origini nel mare.

    “Vuoi sapere che aspetto aveva il mondo a un batterio fotosensibile?” si chiede, prima di mostrare un diagramma affiancato in cui la “vista con l’occhio della creatura” è solo una singola area ampia e luminosa in un campo altrimenti scuro. Allo stesso modo in cui indossiamo gli occhiali da sole contro il sole splendente, i batteri primordiali sono affondati nel mare per evitare di danneggiare i raggi UV. E nel tempo, il bulbo oculare sferico con una “fotocamera stenopeica” per far entrare una piccolissima quantità di luce si è evoluto.

    “Ci piace pensare ai nostri occhi come allo stato dell’arte”, spiega de Grasse Tyson, “ma 375 milioni di anni dopo, non riusciamo ancora a vedere le cose direttamente davanti al nostro naso o a distinguere i dettagli nella quasi oscurità come fanno i pesci .”

    Ora, un occhio imitazione pieno di 460 milioni di nanofili generati su misura potrebbe finalmente portare avanti la visione umana. Con una “risoluzione” più elevata (da così tanti più sensori) e i materiali più avanzati, questi scienziati hanno suggerito un modo per espandere quello che consideriamo lo spettro visibile della luce per cominciare.

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