Diseñan un ojo artificial capaz de ‘ver’ letras

El dispositivo tiene una estructura muy similar al del órgano biológico con el potencial de lograr una mayor resolución que este

La compleja maquinaria que ha creado la naturaleza con el desarrollo del ojo humano es realmente difícil de imitar de manera artificial. Pero ello no significa dejar de intentarlo. Un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (China) ha diseñado un ojo electroquímico plagado de nanocables que imitan los fotorreceptores de la retina humana.

El dispositivo es capaz de detectar imágenes al reconstruir patrones proyectados en él, como un ojo cuando ve, aunque con menor resolución. La utilidad del nuevo sistema se engloba en un amplio espectro de aplicaciones tecnológicas que van desde la robótica hasta la mejora de la visión en las personas, según explican los autores en el artículo publicado en Nature esta semana.

Bastones (en verde) dentro de una 'mini retina' derivada de células humanas en el laboratorio. (Johns Hopkins Medicine)

Los ojos humanos poseen características excepcionales para la detección de imágenes, como un campo de visión extremadamente amplio, la alta resolución y sensibilidad, así como una gran nitidez. En lograr semejante hazaña está envuelto un sistema de receptores sensibles a la luz, los conos y los bastones, los cuales transforman la energía de las ondas en una señal eléctrica. Esta información pasa por diferentes capas de neuronas para llegar a la zona posterior del cerebro que la interpreta y le da un significado. Y todo esto teniendo en cuenta que las imágenes no son estáticas, sino que se proyecta toda una película ante nosotros que debemos captar en tiempo real.

Conseguir un sistema periférico de procesamiento de información como este se vuelve muy codiciado en el campo de la robótica. Especialmente, el lograr algo parecido a una retina hemisférica que permita un campo de visión tan amplio como el humano. Zhiyong Fan y sus colegas lograron imitar a la naturaleza y diseñar una retina abovedada con millones de nanocables sensibles a la luz gracias a la perovskita, un material con un potencial uso para las células fotovoltaicas.

El equipo empleó un líquido iónico como contacto frontal entre los nanocables que hacía las veces de conductor eléctrico e imitaba el humor vítreo en el ojo humano. En la parte posterior se utilizaron finos cables de metal líquido que imitaban las fibras nerviosas humanas de detrás de la retina.

Prótesis con electrodos de grafeno para implantar en la retina desarrollada en el ICN2 para tratar enfermedades de la visión (ICN2)

Con este diseño lograron que el ojo artificial “viera” las letras E, I e Y ya que fue capaz de reconstruir las imágenes que se presentaron ante él. Según los autores, el dispositivo tiene una velocidad de respuesta razonable, un bajo límite de detección y un amplio campo de visión.

Pero nada tiene que ver la resolución de este ojo falso con la del humano a pesar de que la densidad de nanocables que lograron los investigadores resultó mucho mayor que la de la retina. La matriz consta de unos 460 millones de nanocables por centímetro cuadrado frente a los diez millones de fotorreceptores que presenta la retina en el mismo área.

Sin embargo, la resolución viene determinada por el grosor de los cables de metal líquido que conectan con estos fotorreceptores artificiales. A pesar de que cada nanocable es capaz de adquirir la señal individualmente, los píxeles en el dispositivo actual se formaron a partir de grupos de tres o cuatro nanocables que se enganchan a cada cable posterior.

Los autores indican que su diseño tiene el potencial de lograr una resolución aún mejor y superior a la del ojo humano gracias a la mayor densidad de fotorreceptores que este si se logra mejorar la estrategia de los contactos eléctricos. El trabajo puede servir para inspirar nuevos diseños biomiméticos de dispositivos de imágenes ópticas que podrían encontrar aplicación, además de en la robótica, en instrumentación científica y médica.  Fuente :  La Vanguardia