Anturi, joka näkee kuin verkkokalvo27.03.2026
Sekä kuvan valoilmaisinryhmät että verkkokalvot ovat pikselöityjä antureita, jotka dynaamisesti poimivat erilaisia ominaisuuksia visuaalisesta näkymästä – esimerkiksi värin, kirkkauden ja kontrastin – ennen kuin lähettävät sähköisiä signaaleja joko näytön graafiseen käyttöliittymään tai aivoihin. Kuvasensorit perustuvat puolijohdeteknologiaan, kun taas verkkokalvot perustuvat vesipohjaisissa ioniympäristöissä oleviin valoreseptorisoluihin. Toisin kuin perinteiset puolijohdekuvasensorit, tutkijoiden kehittämä BIOPIX-niminen laite toimii elektroniikan ja biologian rajapinnassa yhdistämällä painettuja orgaanisia puolijohdemateriaaleja vesipohjaiseen fysiologiseen väliaineeseen. Tämä integrointi mahdollistaa sensorin valon kaappaamisen polymeerimateriaalien läpi ja sen muuntamisen sähköisiksi signaaleiksi vesipohjaisen fysiologisen elektrolyytin kautta tavoilla, jotka muistuttavat enemmän luonnollisten valoreseptorien, eläinten silmien verkkokalvossa olevien sauvojen ja tappien, valotransduktiokäyttäytymistä. ”Suunnittelemme tämän laitteen menemään perinteisiä elektronisia antureita pidemmälle”, selittää Rooman Tor Vergatan yliopiston professori Thomas M. Brown. ”Antamalla orgaanisten elektronisten materiaalien olla vuorovaikutuksessa nestemäisen biologisen ympäristön kanssa BIOPIX reagoi valoon tavalla, joka on paljon lähempänä sitä, miten todellinen verkkokalvo toimii luonnossa, sekä siinä, miten se aistii väriä (spektrisesti) että siinä, kuinka nopeasti se reagoi.” BIOPIXin ajallinen vaste, joka on kymmenien millisekuntien luokkaa, heijastaa nestepohjaisten nisäkkäiden verkkokalvojen hitaampaa ionidynamiikkaa, ja sen herkkyys on verrattavissa vakiintuneiden kiinteän olomuodon polymeeripuolijohdefotodetektorien herkkyyteen. ”BIOPIXiin tulevan valon muuntaminen suoraan näytölle näytettäviksi pikselöityiksi kuviksi ratkaistiin kehittämällä erillinen elektroninen lukujärjestelmä, joka on räätälöity sen ionisen nesteen verkkokalvon kaltaiseen ajalliseen dynamiikkaan”, lisäsi tohtori Luca Di Nunzio, molemmat Tor Vergatan elektroniikkatekniikan laitokselta. ”Työmme on tärkeä ensimmäinen askel kohti verkkokalvon kuvanmuodostusmekanismien jäljittelyä. Pitkän aikavälin tavoitteena on kehittää parempia verkkokalvoproteeseja. Tulevaisuutta ajatellen tiimi näkee BIOPIXin askeleena kohti älykkäämpää tekoälyä ja uudenlaisia teknologioita, joissa valo, elektroniikka ja biologia toimivat yhdessä. Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Italialainen monitieteinen tutkijaryhmä on kehittänyt innovatiivisen kuvasensorin, joka yhdistää nestemäisiä biologisia ympäristöjä orgaaniseen elektroniikkaan ja jäljittelee eläimen verkkokalvon ydintoimintoja