Onze ogen hebben een breed gezichtsveld en hoge resolutie, en zijn gevoelig voor licht. Ze danken die kwaliteiten aan de bijzondere koepelvorm van het netvlies – het gebied aan de achterkant van de oogbol dat bedekt is met lichtgevoelige cellen (zo’n tien miljoen per vierkante centimeter). Ingenieurs proberen al lang om intacte menselijke ogen na te maken, en zo robots en blinden (scherper) te laten zien. Dat is een uitdaging, onder meer door die bijzondere koepelvorm.
Chinese wetenschappers¹ beschrijven nu in het vakblad Nature een concept van een synthetisch oog. Voor het namaaknetvlies gebruikten ze een gebogen aluminiumoxidemembraan, bezaaid met nanosensors gemaakt van perovskiet, een geleidend en lichtgevoelig materiaal dat ook in zonnecellen zit. Met het perovskiet maakten ze nanodraden die de dunne fotoreceptorcellen van het oog moeten voorstellen.
De wetenschappers verwerkten hun netvlies vervolgens in een kunstmatig oog met een gebogen lens aan de voorkant. Ze vulden het oog met een ionische vloeistof, een soort vloeibaar zout waarin geladen deeltjes kunnen bewegen – opnieuw geïnspireerd op hoe een echt oog eruitziet. Het licht komt nu via de lens, door de ionische vloeistof op de lichtgevoelige perovskietnanodraden terecht. Zo kan het namaakoog een beeld ‘zien’ en vervolgens verzenden naar externe beeldverwerkingselektronica.
Het kunstmatige oog kan lichtpatronen verwerken in amper 19 milliseconden, dubbel zo snel als het menselijke oog. Toepassingen in robots liggen volgens de onderzoekers voor de hand. Het kunstoog kan nog niet communiceren met een brein, wat het voorlopig nog ongeschikt maakt als prothese voor blinden.
Noten
Hong Kong University of Science and Technology
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.