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Notizie sulla vista artificiale.

Fonte: articolo riportato dall'Internet

22 maggio 2020

Un occhio artificiale che legge lettere dell'alfabeto

 Illustrazione del nuovo occhio artificiale sviluppato

dall'Università di Hong Kong e dal Lawrence Berkeley

National Laboratory (©Yaying Xu, copyright belongs to

Fantastic Color Animation Technology Co) Un prototipo

che imita struttura e funzione dell'occhio umano ha

un'elevata sensibilità alla luce e un ampio campo visivo.

La risoluzione delle immagini che cattura è relativamente

bassa, tuttavia è già sufficiente a distinguere alcune

lettere dell'alfabeto

Per ora può distinguere le lettere E, T e Y, perché ha ancora

una capacità di risoluzione relativamente bassa.

Ma l'occhio artificiale descritto in un articolo pubblicato su

"Nature" da Zhiyong Fan dell'Università di Hong Kong e

colleghi del Lawrence Berkeley National Laboratory, negli

Stati Uniti, ha le potenzialità per eguagliare o addirittura

superare in prestazioni l'occhio umano.

E dunque potrebbe trovare diverse applicazioni: dalla robotica

alle protesi, addirittura in strumenti scientifici.

La sfida sarà sicuramente ardua.

L'occhio degli esseri umani non solo ha un eccellente potere

risolutivo, ma è anche sensibile alla luce su un grande intervallo

di intensità e ha un ampio campo visivo.

Il tutto grazie alla forma emisferica della retina, fondamentale

per non disperdere la luce e ottenere una focalizzazione più

efficace delle imagini, e al gran numero di fotorecettori

(i cosiddetti coni e bastoncelli) impacchettati nella retina

con una densità elevatissima: circa dieci milioni di cellule

per centimetro quadrato. 

Le difficoltà di riprodurre l'occhio umano sono quindi di tipo

sia strutturale sia funzionale, e il prototipo di Zhiyong Fan

e colleghi le affronta con un design innovativo.

Per diversi aspetti il loro occhio artificiale è composto come

l'occhio umano: ha una lente nella parte anteriore (che imita

il cristallino), una retina emisferica nella parte posteriore e

un liquido riempito di ioni (che imita l'umor vitreo)

necessario al suo funzionamento elettrochimico.

La retina artificiale è costituita da una matrice emisferica di

ossido di alluminio, al cui interno è inserita una schiera di f

otosensori strettamente impacchettati.

Questi fotosensori sono collegati a cavi di dimensioni

nanoscopiche, che riproducono le fibre del nervo ottico che

collegano l'occhio con il cervello.

Per realizzare i fotosensori, i ricercatori si sono affidati alla

perovskite, un materiale che ha dimostrato proprietà notevoli

nelle sperimentazioni sulle celle solari.

Come sottolinea Hongrui Jiang in un articolo di commento

pubblicato sullo stesso numero di "Nature", la realizzazione

di Zhiyong Fan e colleghi rappresenta un notevole progresso

dal punto di vista strutturale e, soprattutto, dal punto di vista

delle prestazioni. 

Innanzitutto la struttura complessiva conferisce al dispositivo

un angolo visivo di circa 100 gradi, abbastanza vicino quindi

al campo visivo verticale dell'occhio naturale, che è di 130

gradi circa. Inoltre, la risposta dei sensori è molto rapida e

rimane praticamente costante su tutte le frequenze dello

spettro visibile.

Nei test, il prototipo di occhio artificiale è riuscito a distinguere

alcune lettere dell'alfabeto nonostante una risoluzione delle

immagini ancora relativamente bassa.

Tuttavia, gli autori sostengono che il loro progetto ha le potenzialità

per superare la risoluzione dell'occhio umano, poiché è possibile

aumentare la densità dei nanofili a più di dieci volte quella dei

fotorecettori naturali. (red