To πρώτο στον κόσμο 3D τεχνητό μάτι με δυνατότητες ανώτερες από αυτές των υπαρχόντων βιονικών ματιών και, σε κάποιες περιπτώσεις, ακόμα και των ανθρώπινων, ανέπτυξε διεθνής ομάδα επιστημόνων στο Hong Kong University of Technology (HKUST), δημιουργώντας νέες ελπίδες για τους ασθενείς με προβλήματα όρασης.
Οι επιστήμονες προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να αναπαράγουν τη δομή και ευκρίνεια του βιολογικού ματιού, μα η όραση που παρέχεται από τα υπάρχοντα προσθετικά μάτια- κυρίως υπό τη μορφή φακών με εξωτερικά καλώδια- είναι ακόμα χαμηλής ανάλυσης, με 2D, επίπεδους αισθητήρες εικόνας. Το Electrochemical Eye (EC-Eye) που αναπτύχθηκε στο HKUST, ωστόσο, όχι απλά αναπαράγει τη δομή του φυσικού ματιού για πρώτη φορά, αλλά μπορεί και να παρέχει καλύτερη όραση από το ανθρώπινο μάτι στο μέλλον, με επιπλέον λειτουργίες όπως η δυνατότητα εντοπισμού υπέρυθρης ακτινοβολίας στο σκοτάδι.
Το βασικό χαρακτηριστικό που επιτρέπει τέτοια επιτεύγματα είναι ένας 3D τεχνητός αμφιβληστροειδής χιτώνας, φτιαγμένος από μια αλληλουχία αισθητήρων φωτός από νανοκαλώδια, που μιμούνται τους φωτοϋποδοχείς στους ανθρώπινους αμφιβληστροειδείς.
Το μάτι ανέπτυξαν οι Φαν Ζιγιόνγκ και Γκου Λεϊλέι, με την ομάδα να συνδέει τους αισθητήρες φωτός νανοκαλωδίων με ένα σύμπλεγμα καλωδίων υγρού μετάλλου που λειτουργούσαν σαν νεύρα πίσω από τον τεχνητό ημισφαιρικό αμφιβληστροειδή κατά το πείραμα, και αναπαρήγαγαν επιτυχώς τη μετάδοση οπτικού σήματος προκειμένου να αντικατοπτρίζει αυτό που βλέπει το μάτι στην οθόνη του υπολογιστή.
Στο μέλλον αυτοί οι αισθητήρες φωτός θα μπορούσαν να συνδέονται απευθείας με τα νεύρα των ασθενών με προβλήματα όρασης. Αντίθετα με το ανθρώπινο μάτι, όπου συμπλέγματα οπτικών νευρικών ινών (για μετάδοση σήματος) πρέπει να περνούν από τον αμφιβληστροειδή μέσω ενός πόρου- από το εμπρόσθιο μέρος του αμφιβληστροειδούς στο πίσω μέρος (δημιουργώντας έτσι ένα τυφλό σημείο στην ανθρώπινη όραση) πριν φτάσουν στον εγκέφαλο, οι αισθητήτρες φωτός που βρίσκονται διάσπαρτοι στον τεχνητό αμφιβληστροειδή μπορούν να παρέχουν σήματα μέσω των δικών τους καλωδίων υγρού μετάλλου στο πίσω τμήμα, εξαλείφοντας το τυφλό σημείο, καθώς δεν χρειάζεται να περνούν μέσα από ένα συγκεκριμένο σημείο.
Πέραν αυτού, καθώς τα νανοκαλώδια έχουν ακόμα μεγαλύτερη πυκνότητα από τους φωτοϋποδοχείς στον ανθρώπινο αμφιβληστροειδή, ο τεχνητός αμφιβληστροειδής μπορεί να λαμβάνει περισσότερα σήματα φωτός και ως εκ τούτου να έχει υψηλότερη ανάλυση εικόνας από τον ανθρώπινο αμφιβληστροειδή. Με διαφορετικά υλικά, που θα αυξάνουν την ευαισθησία και το εύρος φάσματος των αισθητήρων, το τεχνητό μάτι μπορεί επίσης να επιτύχει άλλες λειτουργίες, όπως νυχτερινή όραση.
Η ομάδα συνεργάστηκε με το University of California, Berkeley, και τα σχετικά ευρήματα παρουσιάστηκαν πρόσφατα στο Nature. Το επόμενο στάδιο θα είναι η βελτίωση των επιδόσεων, της σταθερότητας και της βιοσυμβατότητας της συσκευής.
