Μικροσκοπικοί τεχνητοί οφθαλμοί για την πρόληψη ατυχημάτων

Επιστήμονες από την Ελβετία, τη Γερμανία και τη Γαλλία ερεύνησαν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα μάτια των εντόμων, και στη συνέχεια σχεδίασαν και κατασκεύασαν τους
πρώτους μικροσκοπικούς, πλήρως λειτουργικούς, κυρτούς τεχνητούς σύνθετους οφθαλμούς.

Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, το έργο «CURVACE» χρηματοδοτήθηκε από την ΕΕ με 2 εκατομμύρια ευρώ για τη δημιουργία τεχνητών οφθαλμών τύπου «εντόμου», οι οποίοι παρουσιάζουν μεγάλες βιομηχανικές δυνατότητες στην κινητή ρομποτική, τα «έξυπνα» ενδύματα και τις ιατρικές εφαρμογές.

Στο μέλλον, οι τεχνητοί σύνθετοι οφθαλμοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε τομείς όπου είναι πρωταρχικής σημασίας η πανοραμική ανίχνευση της κίνησης. Για παράδειγμα, ένας ευέλικτος τεχνητός σύνθετος οφθαλμός θα μπορούσε να τοποθετηθεί στην περίμετρο των αυτοκινήτων ώστε να ανιχνεύονται με επιτυχία τυχόν εμπόδια (π.χ. κατά τους ελιγμούς στάθμευσης, για αυτοματοποιημένη καθοδήγηση οχημάτων ή για την ανίχνευση οχημάτων ή πεζών που πλησιάζουν επικίνδυνα το όχημα), ή να εφαρμοστούν σε μικροσκοπικά εναέρια οχήματα (Micro Air Vehicles – MAV) για οπτική πλοήγηση χωρίς σύγκρουση (π.χ. κατά την προσγείωση ή την αποφυγή εμποδίων, όπως στο πλαίσιο επιχειρήσεων διάσωσης).

Χάρη στο εγγενώς μικρό πάχος και την ευελιξία τους, οι οφθαλμοί αυτοί θα μπορούσαν επίσης να ενσωματωθούν σε υφάσματα, με σκοπό τη δημιουργία «έξυπνων» ενδυμάτων, όπως έξυπνα καπέλα με συστήματα συναγερμού για αποφυγή συγκρούσεων προοριζόμενα για άτομα με προβλήματα όρασης. Ευέλικτοι τεχνητοί σύνθετοι οφθαλμοί θα μπορούσαν επίσης να τοποθετηθούν στους τοίχους και τα έπιπλα «έξυπνων» σπιτιών με σκοπό την ανίχνευση της κίνησης (π.χ. για ηλικιωμένους σε περιπτώσεις διαβίωσης υποβοηθούμενης από το περιβάλλον ή για παιδιά με σκοπό την πρόληψη ατυχημάτων).

Xαρακτηριστικά των σύνθετων οφθαλμών

Τα χαρακτηριστικά και οι λειτουργίες των σύνθετων οφθαλμών είναι όμοια με τα αντίστοιχα των ματιών της μύγας «Drosophila» των φρούτων, όπως και άλλων αρθροπόδων. Ο οφθαλμός, που έχει τη μορφή μικρού κυλίνδρου (διαμέτρου 12,8 mm και βάρους 1,75 γραμμαρίων), αποτελείται από 630 «βασικούς οφθαλμούς», τα λεγόμενα «ομματίδια», διατεταγμένους σε 42 στήλες με 15 αισθητήρες έκαστη. Κάθε ομματίδιο αποτελείται από έναν φακό (172 μm), σε συνδυασμό με ένα ηλεκτρονικό εικονοστοιχείο (30 μm). Οι αισθητήρες αυτοί διαθέτουν προηγμένες οπτικές ιδιότητες, όπως πανοραμικό οπτικό πεδίο 180°x60° χωρίς παραμόρφωση και με μεγάλο βάθος, μπορούν δε να προσαρμόζονται σε ποικίλες συνθήκες φωτισμού.

Το έργο CURVACE χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα «FET open» της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Το πρόγραμμα FET open αποτελεί μέρος της ενότητας «Επιστήμη Αριστείας» του ευρωπαϊκού προγράμματος-πλαισίου έρευνας και καινοτομίας «Ορίζοντας 2020», στόχος του οποίου είναι η προώθηση πρωτοποριακών ιδεών, και συγκεκριμένα της συλλογικής έρευνας σε υψηλού κινδύνου διορατικά επιστημονικά και τεχνολογικά πεδία τα οποία βρίσκονται σε εμβρυακή κατάσταση.

Δήλωση Νέιλι Κρους

Η αντιπρόεδρος της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Νέιλι Κρους δήλωσε: «Η φύση μάς έχει πλουτίσει με πληθώρα μοναδικών στο είδος τους ιδεών για την επίλυση προβλημάτων. Τα ερευνητικά προγράμματα που χρηματοδοτούνται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή μάς δίνουν τη δυνατότητα να εμπνευστούμε, να κατανοήσουμε, να αντιγράψουμε και να ανασυνθέσουμε σε βιομηχανική κλίμακα ορισμένες από τις λαμπρές ιδέες που προέρχονται από τη Μητέρα Φύση, ώστε να βελτιώσουμε τη ζωή των συμπολιτών μας.»