في جامعة فرايبورغ بألمانيا، طور الباحثون نظام تصوير مصغر مستوحى من النظام الميكانيكي البسيط للعين البشرية
لمئات السنين، كانت الأنظمة البصرية، مثل التلسكوبات والمجاهر، تعتمد على عدسات صلبة ذات آليات محركة للتركيز، وعلى فتحات ميكانيكية لتنظيم كمية الضوء. يبحث العديد من الباحثين عن طرق جديدة لإنشاء أنظمة تصوير مصغرة قادرة على تركيز الضوء وتنظيمه.
وفي جامعة فرايبورغ بألمانيا، طور الباحثون نظام تصوير مصغر مستوحى من النظام الميكانيكي البسيط للعين البشرية.
في الدماغ والعين البشرية، تكون معالجة الصور معقدة، في حين أن المكون الميكانيكي لاستقبال الصورة بسيط نسبيًا. إن استقبال الصورة في عين الإنسان يحدث بفضل عضلة، تعمل على تغيير بنية العدسة لغرض تغيير التركيز (المسافة بين العدسة ونقطة التقاء أشعة الضوء) وبفضل القزحية، والتي تفتح وتغلق للتحكم في كمية الإشارة التي تمر عبر العدسة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
يحاول المهندسون جعل أنظمة التصوير أصغر حجمًا وأفضل، لكن أنظمة التصوير المصغرة معقدة ومكلفة. في هذه الحالة، بدلًا من استخدام آليات معقدة تتطلب أجزاء متحركة لتركيز وتنظيم الضوء، قام الباحثون بتقليد العين البشرية.
طور الباحثون نظام تصوير مبتكر يتيح تركيز الضوء وتنظيمه. يعتمد النظام على استخدام عدسة مزورة ذات القدرة على تغيير التركيز، بالإضافة إلى مكون سائل يسمح بتنظيم كمية الضوء الممتصة، على غرار دور القزحية في العين.
وفي الجهاز الجديد، استخدم الباحثون نظامين للتصوير. لقد صنعوا عدسة من السيليكون، محاطة بعدة محركات مصغرة، والتي تغير التركيز عن طريق تغيير بنية العدسة وزاوية العدسة. وبهذه الطريقة، يمكن أن تتمدد العدسة وتنقبض مثل العين. وفي الجزء الأمامي من العين، أضافوا نظامًا يشبه القزحية، يحتوي على سائلين بالقرب من وعاء مسطح. أحد السوائل يكون معتمًا وذو أساس زيتي، وفي الوسط يوجد سائل شفاف ذو أساس مائي - وبالتالي يبقى السائلان منفصلين. كلا السائلين لهما نفس الكثافة تمامًا، لمنع الإزاحة أثناء الاهتزاز.
عندما يتم تمرير جهد كهربائي عبر النظام، تغير السوائل بعض خصائصها. إنها تتوسع أو تنكمش في الفضاء، وبالتالي تحاكي عمل فتحة قزحية العين.
في هذه المرحلة من البحث، يتم قياس حجم الجهاز ببضعة سنتيمترات. هدف الباحثين هو إضافة وظائف إضافية قبل التحول إلى مزيد من التصغير.
ويمكن استخدام هذه التقنية في الأنظمة المجهرية في الطب والأبحاث، مثل التشخيص المبكر لسرطان الجلد أو العمليات المعدية في الغذاء.
