Je leest:

Robotoog ziet het daglicht

Robotoog ziet het daglicht

Auteur: | 7 augustus 2008

Het is Amerikaanse wetenschappers gelukt om een bolvormig elektronisch oog te ontwikkelen. Zij deden dit door lichtsensoren in een buigzaam netwerk te plaatsen. Hun onderzoek staat deze week in het wetenschappelijk tijdschrift Nature. Op termijn levert dit onderzoek scherpere camerabeelden op en kan het zelfs blinden weer laten zien.

De standaard camera’s gebruiken een kromme lens om een beeld te focussen op een plat vlak waar het licht wordt vastgelegd op film of geregistreerd door sensoren. Het nadeel hiervan is dat de combinatie van een kromme lens en een plat vlak het beeld verstoord. Extra lenzen helpen om het beeld helder te krijgen, maar dit maakt een camera al snel onnodig groot. Het menselijk oog heeft daarentegen maar één lens. Toch zien we alles helder omdat het licht op een hol vlak valt, namelijk de binnenkant van de oogbol. Materiaalwetenschapper John Rogers en zijn collega’s van de Universiteit van Illinois lukte het om een elektronische versie van dit systeem te bouwen.

Een enkele lens focust het licht op een flexibel gekromd elektronisch circuit. Dankzij de kromming treedt er geen verstoring van het beeld op.

Bionisch oog

De sleutel tot de ontwikkeling van een elektronisch oog ligt bij de buigzaamheid van de sensoren. Veelgebruikte sensormaterialen zijn te hard en breken als ze worden gekromd. De onderzoekers losten dit op door een serie silicium fotodetectors (pixels) te verbinden met dunne metalen draadjes. Dit netwerk is gegoten in een dunne film van isolerend plastic voor stevigheid, zodat het onder druk buigt zonder te breken. Door het in een halve bolvorm te verwerken kan het gecombineerd worden met een lens tot een volledig bionisch oog.

Om de resolutie van de camera te verhogen experimenteerden de onderzoekers met een andere eigenschap van het oog, namelijk de constante beweging. Doordat onze blik vaak heen en weer schiet krijgen we meerdere beelden van één object, die de hersenen combineren voor een beter beeld. Het robotoog imiteert dit door de camera vanuit verschillende hoeken op een voorwerp te richten, en de beelden met speciale software te combineren voor een scherper beeld. Op dit moment heeft de camera slechts 256 pixels, maar dat kan volgens Rogers gemakkelijk worden opgeschaald.

Silicium fotodetectors die het licht opvangen zitten verwerkt in een netwerk van dunne metalen draadjes. Dit netwerk is buigzaam genoeg om een halve bolvorm te maken. Bron: Universiteit van Illinois. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Implantaten

De uitvinding van het team uit Illinois is niet beperkt tot fotocamera’s. Volgens een woordvoerder van Philips is deze techniek toepasbaar op elke plek waar buigzame elektronica nodig is, en wordt die enkel beperkt door het soort sensor wat er ingebouwd kan worden. De techniek opent tevens de deur naar bionische implantaten. Door de signalen van het robotoog begrijpelijk te maken voor de hersenen kunnen blinde mensen hiermee wellicht weer gaan zien.

Zie verder

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 augustus 2008

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.