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Ojo biónico: cómo funciona

octubre 14, 2021

Yuichiro Chinoimágenes falsas

  • Un nuevo diseño para un ojo biónico empaqueta millones de nanocables hechos a medida en una carcasa de aluminio.
  • Las partes del cuerpo biónicas son tecnología de vanguardia y este ojo podría superar la capacidad humana.
  • En lugar de luchar contra la naturaleza esférica de los ojos humanos, estos investigadores comenzaron con una esfera.

    Los científicos dicen que han creado un biónico globo ocular compatible con humanos que tiene casi 50 veces más nanocables de «detección» que células ópticas en la retina humana. Los investigadores sugieren que el producto eventual podría ver más lejos y con más detalle que el ojo humano, con el potencial de restaurar la vista o incluso superar la vista normal saludable, incluida la visión en la oscuridad.

    En un nuevo documento en Naturaleza, los científicos explican los desafíos de la visión biomimética (que imita la vida). Se requieren características como «campo de visión extremadamente amplio, alta resolución y sensibilidad con baja aberración» de cualquier ojo de imitación, ellos explican, pero «la forma esférica y la retina del ojo biológico plantean un enorme desafío de fabricación para los dispositivos biomiméticos».

    Su solución viene en forma de un hemisferio de nanocables densamente empacado. Los nanocables reciben luz, miden cosas como su frecuencia espectral y envían la información a través de algunos cables más que imitan la corteza visual. Pero el verdadero avance está en cómo se ensambla la retina artificial: millones de nanocables crecen dentro de poros de tamaño nanométrico en una capa esférica de aluminio.

    Los nanocables están hechos de perovskita, un mineral cristalino valorado en células solares por sus cualidades fotorreceptoras. (De hecho, el término «perovskita» ha sido genérico en toda una clase de compuestos con cualidades similares pero hechos con diferentes combinaciones de elementos). Hacer células solares usando la fabricación tradicional está muy lejos de generar nanocables in situ, y en este caso, la nueva “fabricación” marca la diferencia.

    estructura detallada del ojo ec

    Estructura detallada del ojo biónico.

    Gu et al., Nature, 2020

    Los defensores de la robótica a menudo argumentan que es una tontería hacer máquinas antropomórficas que, por ejemplo, caminan erguidas sobre dos piernas cuando eso es mucho más difícil de diseñar que otras formas de locomoción. Pero el globo ocular humano, el globo ocular esférico fotorreceptivo en general, compartido por muchos animales de orden superior, es tan funcional en parte debido a su estructura física, en cierto modo los científicos están ansioso por emular.

    En la miniserie de 2014 Cosmos, el cosmólogo Neil de Grasse Tyson explicó la evolución del ojo humano como consecuencia directa de nuestros orígenes en el mar.

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    «¿Quieres saber cómo era el mundo para una bacteria sensible a la luz?» se pregunta, antes de mostrar un diagrama de lado a lado donde la «vista de la criatura» es solo un área amplia y brillante en un campo que de otro modo sería oscuro. De la misma manera que nos ponemos las gafas de sol contra el sol brillante, las bacterias primordiales se hunden en el mar para evitar dañar la luz ultravioleta. Y con el tiempo, el globo ocular esférico con una “cámara estenopeica” para dejar entrar una cantidad muy pequeña de luz evolucionó.

    “Nos gusta pensar en nuestros ojos como lo último en tecnología”, explica de Grasse Tyson, “pero 375 millones de años después, todavía no podemos ver las cosas frente a nuestras narices o discernir los detalles en la oscuridad cercana como lo hacen los peces. . «

    Ahora, un ojo de imitación repleto de 460 millones de nanocables generados a medida podría, por fin, hacer avanzar la visión humana. Con una «resolución» más alta (de muchos más sensores) y los materiales más avanzados, estos científicos han sugerido una forma de expandir lo que consideramos el espectro de luz visible para empezar.

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