Разработан электрохимический глаз с хорошей адаптивностью и сетчаткой высокого разрешения
Настоящий прорыв в науке и технике совершили учёные, которые смогли разработать действительно функциональный прибор — речь идёт об электрохимическом глазе, который способен распознавать как минимум четыре буквы: I, Y, A, E. Основой для подобного изобретения стало устройство человеческого глаза, который позволяет видеть происходящее вокруг в широком поле зрения, а это почти 160 градусов. Глаз выдает изображение высокого разрешения в одной угловой минуте за счёт присутствующей в нём полусферической вогнутой сетчатки, а также внутриглазной жидкости со светоуправляющими компонентами. Человеческие глаза имеют хорошую адаптивность, а значит, являются идеальным прототипом для создания искусственного аналога, который в будущем можно будет применить для создания роботов с искусственным интеллектом.
В человеческом глазе за остроту и цветное зрение отвечают палочки и колбочки — они и легли в основу создания специальных сенсоров с зарядовой связью. Отличительной особенностью этих приборов служит плоская архитектура используемых микросхем, так как полусферические сенсоры не могут быть реализованы за счёт технологической сложности. Для преодоления этого ограничения учёные предварительно разработали фотодетекторы, которые представляют собой массивы гибридных перовскитов со светопоглощающими возможностями. С их помощью удалось создать полусферическую сетчатку, состоящую из нанонитей перовскита, обладающего светочувствительностью. Сетчатка встроена в сферический электрохимический глаз, в котором ионный электролит играет роль стекловидного тела. Итоговый результат в какой-то степени превзошел ожидаемый, так как разрешающая способность прибора оказалась гораздо лучше, чем у человеческого глаза. Это явление объясняется присутствием более плотного светочувствительного слоя и жидкометаллических проводов, которые соединяют данную структуру с выходящими контактами.
Основными материалами для создания полусферическоого электрохимического глаза выступили: распечатанный на 3D-принтере специальной формы полидиметилсилоксан с залитым в его трубки сплавом индия и гелия, дополненные вольфрамом и склеенные с помощью эпоксидного клея алюминиевые полусферы, на дно пор которых был нанесен свинец. Нанонить перовскита представляет собой йодид свинец формамидиний с нанесенным слоем индия. Как показали данные после проверки материалов на испытательных машинах, такой массив способен обеспечить минимальное разрешение с плотностью пикселей 460 млн на кв.см. Также система обладает широким полем зрения и фотодетектированием в два раза быстрее, чем у человеческого глаза. Однако пока еще наблюдается потеря света, проходящего через плотный слой. Изображение, полученное с помощью электрохимического глаза, чёрно-белое, так что в будущем ученым предстоит оснастить зрительную систему цветной картинкой.
