شبکیه مصنوعی از ماده پروسکایت می تواند اعداد دست نویس را بخواند - تور استانبول

چشم انسان و سایر پستانداران به یاری سلول های گیرنده نور در شبکیه نور را تشخیص می دهد. این گیرنده ها دو نوع استوانه ای و مخروطی دارند. آنها فوتون های نور را جذب نموده و سیگنال های الکتریکی را به مغز ارسال می نماید. برای مطالعه تازه، محققان KAUST تصمیم گرفتند این فرآیند را در یک دستگاه مصنوعی تقلید نمایند.

عنصر کلیدی پروسکایت است، ماده ای که در جذب نور بسیار کارآمد است و به همین علت در نسل بعدی سلول های خورشیدی کاربرد پیدا نموده. در این مورد، تیم از توانایی جذب نور این ماده برای ساختن حسگر استفاده کرد.

نانوبلور های پروسکایت روی یک پلیمر نصب شدند، سپس این لایه بین دو الکترود - آلومینیوم در پایین و اکسید قلع ایندیم در بالا نهاده شد. کل مجموعه می تواند بر روی یک بستر پلی آمیدی گذاشته گردد و متناسب با احتیاج انحنا پیدا کند و حتی به شکل انحنای شبکیه طبیعی درآید.

برای پردازش ورودی نور، این آرایه گیرنده نوری به یک حسگر CMOS و یک شبکه عصبی با 100 نورون خروجی متصل شد. در آزمایش هایی با آرایه 4×4، دستگاه با استفاده از ال ای دی های رنگ های مختلف روشن شد و معین شد که پاسخ نوری اش بسیار شبیه به چشم انسان است و این سیستم به ویژه به نور سبز حساس است. در تست های دیگر، این سیستم حتی توانست اعداد دست نویس را با دقت 72 درصد تشخیص دهد. این گیرنده مصنوعی بعلاوه بسیار پایدار بود و پاسخ به نور پس از 129 هفته تغییر نکرد.

علیرغم الهام زیستی این شبکیه مصنوعی، بعید است که فعلا برای پیوند مناسب باشد. پژوهشگران امیدوارند که در آینده این دستگاه برای ساخت سیستم های بینایی پیشرفته تر برای دوربین ها و روبات ها مورد استفاده قرار می گیرد.

خالد نبیل سلاما، یکی از محققان این گروه می گوید: هدف نهایی تحقیقات ما در این زمینه توسعه حسگر های بینایی نورومورفیک کارآمد برای ساخت دوربین های کارآمد برای کاربرد های بصریکامپیوتری است. سیستم های موجود از آشکارساز های نوری استفاده می نمایند که برای عملکرد خود به انرژی احتیاج دارند و بنابراین انرژی زیادی را حتی در حالت آماده به کار مصرف می نمایند. در مقابل، گیرنده های نوری پیشنهادی ما دستگاه های خازنی هستند که انرژی را برای عملکرد خود مصرف نمی نمایند.

این تحقیق در مجله Light: Science & Applications منتشر شده.