Un ojo biónico, tan sensible como la retina humana, podría dar a millones de personas la oportunidad de volver a ver; estará disponible en sólo cinco años.
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong han concebido un ojo electroquímico cuya estructura y rendimiento imitan al de los humanos.
“EL DISEÑO DEL DISPOSITIVO TIENE UN ALTO GRADO DE SIMILITUD ESTRUCTURAL CON UN OJO HUMANO, CON EL POTENCIAL DE LOGRAR UNA ALTA RESOLUCIÓN DE IMAGEN CUANDO LOS NANO CABLES INDIVIDUALES SE CARGUEN ELÉCTRICAMENTE”. – REVISTA NATURE.
El ojo biónico mide 2 cm de diámetro, similar al tamaño de un ojo humano, y tiene la intención de ser alimentado por luz solar.
El dispositivo llamado “EC-EYE” convierte imágenes a través de pequeños sensores que emulan las células foto receptoras detectoras de luz en un ojo humano; estos sensores residen dentro de una membrana hecha de aluminio y tungsteno con forma de media esfera con el fin de imitar una retina humana. El ojo biónico mide 2 cm de diámetro, similar al tamaño de un ojo humano, y tiene la intención de ser alimentado por luz solar.
A pesar de haber marcado un gran avance hacia la vista de millones, los científicos aún están investigando cómo mejorar el diseño. Se pretende mejorar la resolución y la escala de la retina, reducir los costos de fabricación y establecer el período exacto para su uso seguro.
A diferencia de los ojos compuestos de los insectos, que usan múltiples lentes pequeñas para procesar luz; los ojos humanos utilizan una sola lente y se complementan con la forma del globo ocular para enfocar la luz entrante y lograr imágenes nítidas. Esto nos da una visión aproximadamente 100 veces mejor que los insectos; característica que se pretende emular en robots o en ojos biónicos.
Los ojos humanos poseen características excepcionales de detección de imágenes, como un campo de visión extremadamente amplio, alta resolución y sensibilidad con baja aberración. Los ojos bio-miméticos con tales características son altamente deseables, especialmente en robótica y prótesis visuales.
Sin embargo, la forma esférica y la retina del ojo biológico plantean un enorme desafío de fabricación para los dispositivos bio-miméticos.
Capturar la esencia anatómica de los ojos ha sido un desafío, especialmente cuando se trata de imitar la forma redonda del globo ocular. Los diseños anteriores han tratado de construir primero materiales planos y sensibles a la luz que luego se curvan para tomar forma de globo ocular. Sin embargo, para el pliegue correcto de este, estos modelos tenían receptores sensibles a la luz menos densos que el ojo humano, lo que los hacía menos potentes.
Sobre ese tema, los investigadores de Hong Kong hicieron una mejora. Diseñaron una retina artificial con nano cables sensibles a la luz construidos directamente en los poros de una membrana hemisférica de óxido de aluminio. Debido a que esta membrana no se transformó de una forma 2D a una 3D, el equipo pudo envolver estos sensores con mayor densidad.
Entre esta retina artificial, que constituye la “parte posterior” del globo ocular, el domo simétrico y la lente que completan la mitad frontal del globo ocular; los científicos llenaron sus ojos con líquido iónico similar a un gel que dio energía a los nano cables en la retina. Este líquido es análogo al humor vítreo blando que flota en nuestros ojos.
Al probar la capacidad de este ojo biónico, descubrieron que captó con precisión diferentes letras. Y fue capaz de detectar un promedio de 86 fotones por segundo, una tasa similar a la del ojo humano. Así mismo, se adaptaron a la detección de luz más rápido; mientras que un ojo humano tarda más de dos minutos y medio, este lo hizo en sólo 40 segundos.
A medida que los investigadores continúan refinando este diseño, escriben que las pruebas futuras pueden incluso tener una mejor resolución que los ojos humanos. Este trabajo con bio-miméticos puede conducir a dispositivos de foto sensibilidad que puedan ser utilizados en un amplio espectro de aplicaciones tecnológicas.
