Naučnici sa Univerziteta Penn State razvili su novi tip senzora koji oponaša način na koji ljudsko oko prilagođava vid promjenama svjetla. Ova tehnologija mogla bi omogućiti autonomnim vozilima i robotima znatno precizniji i brži noćni vid.
Tim istraživača predložio je rješenje inspirisano biologijom oka, koje se u nekoliko sekundi prilagođava prelasku iz jakog u slabo osvjetljenje.
Kako funkcioniše “umjetno oko”
Ključ inovacije je u modifikaciji posebnih elektroničkih komponenti poznatih kao memristori, sićušnih uređaja koji mogu “pamtiti” informacije čak i bez napajanja, slično načinu na koji neuroni rade u mozgu.
Nova verzija, nazvana fotomemristori, može detektovati svjetlost i pretvarati je u električni signal, što omogućava naprednim kamerama da bolje obrađuju vizualne podatke.
Ovi uređaji koriste kombinaciju dva materijala:
- provodljivu plastiku (PEDOT:PSS)
- titanijev oksid (TiO₂)
TiO₂ hvata svjetlost i pretvara je u električni signal, dok plastika reaguje na taj signal mijenjajući svoju sposobnost upijanja vode, što direktno utiče na osjetljivost senzora.
Oponašanje ljudskog vida
U ljudskom oku štapići i čunjići omogućavaju prilagodbu različitim uvjetima osvjetljenja. Naučnici su upravo taj princip pokušali replicirati, sistem se prilagođava svjetlu slično kao ljudski vid, brzo reagirajući na promjene iz okoline.
Fotomemristor je izuzetno malen, svega pola milimetra, ali može sam prilagođavati osjetljivost u zavisnosti od svjetlosnih uslova.
Testovi pokazali visoku preciznost
U laboratorijskim testovima uređaj je bio izložen različitim nivoima UV svjetla i pokazao stabilna i precizna mjerenja bez obzira na uslove vlage.
Zatim je niz od 16 senzora povezan s neuronskom mrežom, stvarajući jednostavan sistem vida sličan onima u autonomnim automobilima.
U eksperimentu u kojem je sistem morao prepoznati slovo “F” u različitim svjetlosnim uslovima, tačnost je nakon samo sedam trening ciklusa dostigla više od 95%.
Potencijal za budućnost
Istraživači vjeruju da bi ova tehnologija mogla imati široku primjenu:
- u autonomnim vozilima za bolji noćni vid
- u robotici i industrijskim sistemima
- u asistivnim tehnologijama za osobe s oštećenjem vida
U budućnosti se planira razvoj većih i složenijih sistema koji bi mogli istovremeno obrađivati vizualne i taktilne informacije, uz manju potrošnju energije.
Ova tehnologija predstavlja korak prema “umjetnom vidu” koji ne samo da imitira ljudsko oko, nego ga u određenim uslovima može i nadmašiti, posebno u mraku i brzo promjenjivom osvjetljenju.