perowskitowa-siatkowka

Perowskitowa siatkówka – idealne oko dla robotów przyszłości

Naukowcom udało się stworzyć sztuczną siatkówkę z materiałów perowskitowych, która potrafi rejestrować światło w podobny sposób, w jaki robi to ludzkie oko. Urządzenie podczas wstępnych testów było w stanie nawet „rozpoznawać” odręcznie zapisane cyfry.

Siatkówka z perowskitów została zbudowana przez naukowców z saudyjskiego Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha. Działanie tego urządzenia w dużym stopniu opiera się na podobnych zasadach, na jakich działa ludzkie oko – przypomnę: komórki fotoreceptorowe w siatkówce absorbują światło (czyli fotony), a nerw wzrokowy zamienia te informacje w impulsy elektryczne, które przesyła do mózgu, który „mówi nam” co widzimy.

W sztucznej siatkówce, rolę fotoreceptorów przejęły na siebie nanokryształy perowskitu, które doskonale radzą sobie z pochłanianiem światła. Kryształy te zostały osadzone na polimerze w celu ich umocowania. Warstwa ta jest z kolei osadzona między dwoma elektrodami, z czego górna, wykonana z tlenku indowo-cynowego została wytrawiona w taki sposób, żeby przepuszczać światło do „widzącej” warstwy perowskitu.

Perowskitowa siatkówka działa bardzo podobnie do ludzkiego oka

Za przetwarzanie informacji rejestrowanych przez perowskitowe kryształy odpowiada z kolei czujnik CMOS połączony z dość niewielką siecią neuronową posiadającą 100 neuronów wyjściowych. W testach z matrycą 4 x 4 urządzenie oświetlano za pomocą diod LED o różnych kolorach, dzięki czemu naukowcom udało się potwierdzić, że odpowiedź optyczna ich konstrukcji jest bardzo podobna do reakcji ludzkiego oka. Przy czym, z jakiegoś powodu, cały system był szczególnie wrażliwy na światło zielone. Jeśli zaś chodzi o szczegółowość odbieranych informacji, to perowskitowa siatkówka była w stanie ozpoznać ręcznie pisane cyfry z dokładnością do 72 procent.

Czytaj również: Perowskity będą coraz lepsze. Nowa technika ujawnia ich szczegóły

Pomimo inspiracji ludzkim okiem, sztuczna siatkówka będzie przeznaczona raczej do użytku w zaawansowanych systemach wizyjnych kamer i robotów. Choć plany dotyczące jej wykorzystania mogą się jeszcze zmienić.

— Ostatecznym celem naszych badań w tej dziedzinie jest opracowanie wydajnych neuromorficznych czujników wizyjnych do budowy wydajnych kamer do zastosowań wizyjnych. Istniejące systemy wykorzystują fotodetektory, które wymagają zasilania do działania, a tym samym zużywają dużo energii, nawet w trybie czuwania. W przeciwieństwie do tego, proponowane przez nas fotoreceptory to urządzenia pojemnościowe, które nie zużywają do działania energii statycznej – czytamy w opisie samego badania.