Innovatie

Bionische camera geïnspireerd door insecten

Bionische camera geïnspireerd door insecten

Elk insectenoog bestaat uit veel kleine eenheden die facetten worden genoemd. Elk facet bestaat uit lens, pigment en fotoreceptoren. De lens is gemonteerd op een transparante kristallijne kegel waardoor het licht de fotoreceptoren kan bereiken. Zwart pigment isoleert facetten van elkaar en schermt achtergrondlicht af.
De halfronde vorm maakt extreem brede gezichtsvelden mogelijk, en het andere voordeel van dit ontwerp is dat het een ongelooflijke scherptediepte heeft, waardoor objecten scherp blijven ondanks de afstand tot de camera.

[Afbeeldingsbron:Universiteit van Illinois en Beckman Institute]

John Rogers, een fysisch chemicus en materiaalingenieur aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en leider van het onderzoek, zei: "We beschouwen de insectenwereld als een inspiratie voor ontwerp, maar we worden er niet door beperkt ... Het is geen bio-mimiek; het is bio-inspiratie. "

In deze kunstmatige insectenogen bevinden de kleine lenzen zich bovenop kolommen op basis van een flexibel membraan - allemaal gemaakt van elastisch polymeer dat ook in contactlenzen wordt gebruikt. Elke ondersteunende cilindrische paal beschermde zijn lens tegen buigen of uitrekken in het basismembraan.
De reeks lenzen ligt op een tweede laag rekbare siliciumfotodiodes die het gefocusseerde licht van de lenzen omzet in stroom of spanning, die via kleine kronkelige draden naar andere elektronica wordt getransporteerd.
De laatste laag van "zwarte matrix”Is gepositioneerd bovenop zowel de lenslaag als de fotodiodelaag om de hele structuur te beschermen tegen achtergrondlicht. Het zwarte pigment van echte insectenogen kan zich aanpassen aan veranderende lichtomstandigheden, maar de kunstmatige camera doet deze aanpassingen via software.

Elk afzonderlijk facet biedt een resolutie van 1 pixel. EEN 180-pixelresolutie camera biedt niet het beste zicht, maar Rogers verwacht camera-ontwerpen te maken met een betere resolutie vergelijkbaar met de ogen van bidsprinkhanen (15 000 facetten) en libellen (28 000 facetten).


Bekijk de video: Die bionische Revolution: Mensch und Maschine wachsen zusammen (Juli- 2021).