دانشمندان موفق شدند تا یک چشم مصنوعی بسازند که خودکار قادر به ارتجاع و کشش بوده و به‌طور هم‌زمان به اصلاح مشکل آستیگماتیسم چشم و تغییر تصویر تمرکز دارد. قابل‌توجه است که کارکرد این چشم مصنوعی به‌واسطه عضله مصنوعی عملی شده است.
لنزهای ساخته‌شده جدید به‌عنوان چشم مصنوعی، از یک صفحه تخت تشکیل‌شده‌اند که به‌طور الکترونیکی به کنترل چشم می‌پردازند. این محصول می‌تواند به‌طور هم‌زمان سه مشکل بینایی را کنترل کند. با کمک این چشم مصنوعی می‌توان مشکلات بینایی ازجمله تمرکز در بینایی و آستیگماتیسم و تغییر تصویر را برطرف ساخت.
در این تحقیق و اختراع، تعدادی از برنامه‌های کاربردی پیشرفته و فن‌آورانه به کار گرفته‌شده است. دانشمندان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد جان ای. پلسون (Harvard John A. Paulson) از چشم انسان به‌عنوان یک مدل استفاده کرده و موفق شدند تا محصولی جدید به نام متالنز (metalens) را ایجاد کرده و به روند بهبود بینایی انسان کمک کنند. این متالنز قابل تنظیم بوده و درواقع یک اصلاح برای نوع خاصی از لنز ساخته‌شده در مقیاس نانو ذرات بسیار کوچک است که به بینایی انسان کمک می‌کند. لازم به توضیح است که این ذره هزاران بار نازک‌تر از موی انسان است.
لنزهای ساخته‌شده جدید به‌عنوان چشم مصنوعی، از یک صفحه تخت تشکیل‌شده‌اند که به‌طور الکترونیکی به کنترل چشم می‌پردازند. این محصول می‌تواند به‌طور هم‌زمان سه مشکل بینایی را کنترل کند. با کمک این چشم مصنوعی می‌توان مشکلات بینایی ازجمله تمرکز در بینایی و آستیگماتیسم (یک نوع خطای انکساری است که در آن چشم به‌طور منظم روی شبکیه فوکوس نمی‌کند) و تغییر تصویر را برطرف ساخت.
متالنز ساخته‌شده از نانو فین‌ها (nanofins) دارای ساختار بسیار کوچک و ریزی است که معمولاً از دی‌اکسید تیتانیوم ساخته می‌شوند تا موج‌های طولی را به سمت مرکز کانونی فلز متمرکز کنند. برای ساخت و طراحی این لنز از یک الگوریتم جدید پیشرفته و از یک هوش مصنوعی بهره برده شده است. با این روش دانشمندان توانستند اندازه فایل را کوچک کرده و یک متالنز سازگار با تکنولوژی معمول به کار گرفته در ساخت مجموعه مدارها را بسازند.
در این پروژه تحقیقاتی، هوش مصنوعی به محققان کمک کرد تا آن‌ها بتوانند روشی را برای نصب متالنز به عضلات مصنوعی بدون تأثیر بر توانایی آن برای تمرکز نور، پیدا کنند. این تحقیق از فن‌آوری‌های بالقوه همانند دوربین‌های تلفن همراه، عینک‌های آفتابی، سخت‌افزار واقعیت مجازی و تقویت‌کننده‌ها، برخوردار است. علاوه بر آن متالنز دارای یک کاربرد بالقوه برای میکروسکوپ نوری نیز، هست.
پروفسور آلن (Alan) سرپرست محققان و دانشمندان این گروه پژوهشی در رابطه با تحقیقات فوق، گفت: « این پژوهش‌ها ترکیبی از پیشرفت‌های تکنولوژی عضلات مصنوعی با فن‌آوری‌های متالنز برای ساخت متالنز قابل تنظیم است که می‌تواند مانند چشم در زمان واقعی به تصاویر تمرکز کرده و تغییرات لازم را ارائه دهد.»
او در ادامه توضیحاتش اظهار داشت: « ما در مرحله بعدی تلاش می‌کنیم تا توانایی پویایی برای آستیگماتیسم و تغییر تصویر را که چشم برخی انسان‌ها نمی‌تواند به‌طور طبیعی آن‌ها را انجام دهد، ایجاد کنیم.»
شرح کامل این تحقیقات و نتایج حاصل از آن در دو مقاله منتشرشده که نخستین بار در مجله پیشرفت‌های علمی (Science Advances) و دیگری در مجله علمی اپتیک اکسپرس (Optics Express) به چاپ رسیده‌اند و قابل‌دسترس هستند.
ترجمه: فاطمه کردی
منبع: digitaljournal
No tags for this post.