Durchbruch bei der Entwicklung eines biometrischen Auges
publiziert: Dienstag, 28. Dez 2021 / 18:44 Uhr / aktualisiert: Donnerstag, 30. Dez 2021 / 14:44 Uhr
Illustration von biometrischen Augen.
Illustration von biometrischen Augen.

Wissenschaftler des Harbin Institute of Technology in China und der Northumbria University Newcastle haben gemeinsam eine neue technologische Lösung entwickelt, die stromsparende Systeme für den Einsatz in bionischen Augen ermöglichen soll.

In Zusammenarbeit mit einer Forschungsgruppe unter der Leitung von Professor PingAn Hu vom Harbin-Institut bezeichnete Northumbria-Professor Richard Fu die neu entwickelte Methode zur Steuerung der künstlichen synaptischen Vorrichtungen, die in bionischen Netzhäuten, Robotern und Sehprothesen verwendet werden, als «bedeutenden Durchbruch».

Das Team entdeckte, dass die Injektion von Elementen des Weichmetalls Indium in ein zweidimensionales (2D) Material namens Molybdändisulfid (MoS2) die elektrische Leitfähigkeit verbessern und den Stromverbrauch der optischen Synapsen, die bei der Entwicklung bionischer Augen verwendet werden, verringern kann.

Die Technologie wurde dann in der Struktur einer elektronischen Netzhaut getestet, und es stellte sich heraus, dass sie die erforderlichen hochwertigen Bilderfassungsfunktionen ermöglicht.

Professor Fu, der Experte für Formgedächtnis, piezoelektrische Dünnschichten, Nanomaterialien und Nanobauteile ist, erklärte: «Die derzeitigen visuellen Systeme basieren auf räumlich getrennten Sensoren, Speichern und Verarbeitungseinheiten. Diese Systeme haben oft einen hohen Stromverbrauch und Schwierigkeiten bei der Durchführung komplexer Bildlern- und Verarbeitungsaufgaben. Daher ist unsere neu entwickelte Methode von grosser Bedeutung für die nächste Generation künstlicher visueller Systeme.»

Bald für immer mehr Menschen verfügbar

Bionische Augenimplantate arbeiten innerhalb vorhandener Augenstrukturen oder im Gehirn. Sie sind darauf ausgelegt, funktionelle Sehziele zu erreichen - im Gegensatz zu physischen, kosmetischen Zielen. Mehrere bionische Augenimplantate befinden sich in der Entwicklung, aber derzeit sind nur sehr wenige verfügbar, und sie eignen sich nur für Blindheit, die durch bestimmte Augenkrankheiten verursacht wird. Mit fortschreitender Forschung könnten jedoch bald immer mehr Menschen von bionischen Hightech-Augen profitieren.

Die innovativen Ideen von Professor Fu haben bereits zu Fortschritten bei der Biosensorik und Diagnostik auf der Grundlage piezoelektrischer Materialien sowie bei der Strukturierung und Manipulation von Zellen beigetragen. Darüber hinaus geniesst er internationales Ansehen für seine Arbeiten zur Weiterentwicklung von dünnen Schichten mit Formgedächtnis und Polymeren, die in der Mikrochirurgie und bei der Verabreichung von Medikamenten eingesetzt werden. Er hat nanostrukturierte intelligente Materialien für die Gassensorik und für Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien entwickelt.

(fest/pd)

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