Человеческий глаз — невероятно сложная часть тела, поэтому неудивительно, что ученым нелегко его реконструировать. Но это все-таки возможно и теперь исследователи представили первый в мире искусственный 3D-глаз, который не только превосходит другие устройства, но и будет способен видеть лучше, чем настоящий орган.
Бионические глаза разрабатывают как способ восстановить зрение людям, потерявшим способность видеть, и, возможно, даже тем, у кого его никогда не было. В настоящее время наиболее продвинутыми являются версии устройства от таких компаний, как Bionic Vision Australia и Second Sight, которые уже успешно внедрили свою технологию в пациентов.
Оба устройства имеют одинаковую базовую форму, которая состоит из пары очков с камерой в центре. Полученные данные обрабатываются небольшим устройством, которое находится вне тела, а затем отправляются на имплантат на сетчатке пользователя. Оттуда сигналы передаются в зрительные центры мозга.
Устройства доказали свою работоспособность. Пользователи сообщают о возможности снова видеть вспышки света, впервые за многие годы. К сожалению, их зрение все еще не достаточно ясно, чтобы они могли ориентироваться в мире, и другие исследования показали, что такого рода бионические глаза могут передавать искаженные изображения и они слишком медленные, чтобы запечатлеть быстрые движения.
Но новое устройство предвещает значительные улучшения. Команда, возглавляемая учеными из Гонконгского университета науки и технологии (HKUST), разработала то, что они называют электрохимическим глазом (EC-Eye).
Вместо использования двумерного датчика изображения, такого как камера, EC-Eye моделируется по реальной сетчатке с вогнутой кривой. Его поверхность усеяна множеством крошечных световых датчиков, предназначенных для имитации фоторецепторов на сетчатке глаза человека. Эти датчики затем прикрепляются к жгуту проводов из жидкого металла, которые действуют как зрительный нерв.
Команда проверила EC-Eye и результаты показали, что он уже может относительно четко захватывать изображения. Глаз был установлен перед экраном компьютера, на котором возникали большие отдельные буквы, и он мог отображать их достаточно четко, чтобы их можно было прочитать.
Хотя это существенное улучшение по сравнению с существующими моделями бионического глаза, зрение EC-Eye все еще далеко от естественного человеческого глаза. Но, по словам команды, так может быть не всегда. Технология имеет потенциал, чтобы затмить реальный орган, используя более плотный массив датчиков и присоединяя каждый датчик к отдельной нанопроволоке.
Команда также говорит, что использование других материалов в разных частях EC-Eye может дать пользователям более высокую чувствительность к инфракрасному излучению — в основном, к ночному видению. В будущем предстоит еще много работы, но EC-Eye выглядит многообещающе.
Исследование было опубликовано в журнале Nature. Работу устройства можно увидеть на видео ниже.