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Sous l'œil bionique: Harvard développe des métaux capables de résoudre automatiquement les problèmes de vision courants

Sous l'œil bionique: Harvard développe des métaux capables de résoudre automatiquement les problèmes de vision courants

La nouvelle technologie metalens des ingénieurs de Harvard pourrait mettre un terme à de nombreux problèmes de vision courants. guvendemir / iStock

L'avenir est devenu radicalement plus brillant pour tous ceux d'entre nous qui ne sont pas nés avec une vision parfaite. Grâce à la recherche révolutionnaire des chercheurs de Harvard de la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), un metalens accordable qui fonctionne en conjonction avec les normes actuelles en matière de technologie musculaire artificielle peut changer d'orientation en temps réel, tout comme le oeil humain naturel. Le point d'éclair de ce développement est l'étape supplémentaire que les chercheurs ont franchie pour permettre aux metalens de corriger automatiquement les aberrations courantes de la vision humaine.

La science de voir droit

Les images floues dans la vision sont généralement attribuables à l'un des trois facteurs, ou à une combinaison des trois: astigmatisme, décalage d'image et mise au point. En mariant un métal hautement adaptatif à un muscle artificiel, les chercheurs de Harvard SEAS ont effectivement créé un œil artificiel qui peut être contrôlé électroniquement. Chacun des systèmes élaborés de nanostructures qui aident les lentilles métalliques à éliminer les aberrations sphériques est plus minuscule qu'une seule onde de lumière. En raison de la taille lilliputienne de ces lentilles, la densité d'informations par nanostructure est astronomique.

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Le processus de développement d'un œil artificiel

Bien que la technologie metalens ne soit pas nécessairement un nouveau concept de vague en science, ce projet a fait face au défi indélébile d'augmenter les options de capacité tout en réduisant ou au moins en maintenant une taille de nanostructure qui dépasse rarement un seul grain de paillettes. Tentative de dimensionnement d'une lentille de 100 microns même un centimètre crée une circonférence d'informations nécessaires pour décrire la lentille qui est 10000 fois la taille de l'original 100 microns. Cela conduit à des fichiers de taille giga- et téraoctet et le but de tout ce qui est nano-basé est de rendre les choses toujours plus petites, pas plus grandes, évidemment.

Pour contourner ce problème, les analystes de Harvard ont concocté un tout nouvel algorithme qui fonctionnait en forte compatibilité avec la technologie régissant les circuits intégrés de base. Cela signifiait qu'ils pouvaient désormais générer un métal d'un centimètre ou plus de diamètre et, en prime, marier l'industrie de la fabrication de lentilles à celle de la fabrication de semi-conducteurs. La lentille métasurface et les puces informatiques avaient maintenant quelque chose en commun qui semble être bénéfique pour nous tous.

Tout ce qui restait après cette percée était de fixer les nouveaux métalens à un actionneur en élastomère diélectrique - autrement connu sous le nom de muscle artificiel, pour lequel ils ont demandé l'aide de David Clarke, professeur de matériaux de la famille Extended Tarr à SEAS. En comparant le processus à son travail avec les premiers microscopes électroniques à balayage dans les années 1960 et en utilisant la tension pour contrôler l'élastomère, Clarke a aidé l'équipe à réaliser une combinaison de muscle et de lentille qui est étonnamment petite 30 microns épais.

Regardez la vidéo suivante pour entendre Federico Capasso, chercheur clé dans cette étude, parler davantage de l'activité de génération de lentilles plates.

Possibilités commerciales et applications médicales

Penser que vos lunettes pourraient un jour contenir de minuscules microscopes à commande électronique qui corrigent automatiquement vos problèmes de vision aurait semblé être unMatrice-le niveau de modernité il y a peu d'années. Un élément optique adaptatif comme celui-ci pourrait réinventer de nombreuses approches courantes des problèmes de vision naturels. Alors que la possibilité d'atténuer un large éventail de problèmes de vision courants est assez séduisante, les applications commerciales de ce métal s'étendent loin dans des domaines d'intérêt futuristes. Le potentiel d'implantation d'un zoom optique et d'une capacité de mise au point automatique dans le matériel de réalité virtuelle et augmentée à lui seul pourrait entraîner d'énormes gains dans des domaines aussi divers que la sécurité intérieure et les jeux.


Voir la vidéo: France 3 National 1920 - Reportage oeil bionique (Octobre 2021).