Zhiyong Fan dell’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong e i suoi colleghi hanno sviluppato un sensore visivo sferico che imita la funzionalità strutturale dell’occhio umano. L’occhio artificiale come nella realtà contiene una lente per focalizzare la luce e una retina emisferica, la regione nella parte posteriore dell’occhio dove le cellule fotosensibili generano impulsi elettrici da inviare al cervello. Lo studio è stato pubblicato nella rivista Nature.
L’occhio artificiale ha un diametro di 2 centimetri, con il suo centro cavo riempito con un fluido conduttivo. L’occhio umano adulto ha dimensioni simili ed è riempito con un gel chiaro chiamato umor vitreo. La retina artificiale è costituita da ossido di alluminio poroso riempito con nanofili densamente compressi, sono sensibili alla luce e realizzati da un composto chiamato perovskite (è un minerale costituito da titanato di calcio), comunemente utilizzato nelle celle solari. Agiscono in modo simile alle cellule nervose nell’occhio umano, trasmettendo segnali elettrici quando sono attivati dalla luce.
Occhio artificiale simile a quello di un essere umano
Affinché funzioni, è necessario materiale aggiuntivo: i ricercatori hanno utilizzato uno strato di indio che migliora il contatto elettrico, nonché un polimero siliconico a forma di nido d’ape, che mantiene in posizione i sensori e le connessioni. L’occhio artificiale è simile a quello di un essere umano, ma questa non è la sua unica caratteristica. È in grado di reagire in modo simile all’intervallo di luce visibile, i suoi tempi di reazione sono molto più rapidi, inoltre è più sensibile perché i suoi fotorecettori sono posizionati più densamente di quanto non avvenga nell’occhio umano.
Il team per testare il funzionamento sull’obiettivo artificiale ha proiettato immagini di lettere, un computer collegato all’occhio artificiale ha riconosciuto con successo le lettere E, I e Y. Il team afferma che, in teoria, potrebbe essere collegato a un nervo ottico per verificare se il dispositivo è sicuro dal punto di vista medico.
Grandi progressi nella tecnologia dell’occhio artificiale
L’angolo di visione dell’occhio artificiale è di 100 gradi, inferiore rispetto all’occhio umano (150 gradi), gli scienziati sperano di essere in grado di risolvere e colmare anche questo limite. Certo, c’è ancora molto margine di miglioramento, ad esempio, la superficie che rileva la luce è larga solo due millimetri e ha una risoluzione di circa 100 pixel, che è attualmente molto al di sotto di ogni possibilità per un’applicazione seria. Inoltre, il processo di produzione al momento è lento e molto costoso, non è noto come i materiali citati si comporteranno per un periodo di tempo più lungo.
L’attuale versione dell’occhio artificiale richiede una fonte di alimentazione esterna, il team in futuro prevede di renderlo autosufficiente. Zhiyong Fan in conclusione ha detto:
«Ogni nanofilo può funzionare come una piccola cella solare, in tal caso, non abbiamo bisogno di alcuna alimentazione esterna».