حتى الآن لا يستطيعُ العلماءُ تطوير أطراف صناعـيّة الكترونيّة وزرعها في البشر وذلك لأنهم لا يمتلكون التّكنولوجيا اللازما بعد..

إلّا أنّ العينَ الصّناعية الجديدة يمكن أن تقرّب البشرَ إلى ما يسمى بعالم “السايبورغ” خطوة للأمام!!

ما المقصودُ بكلمة سايبورغ ؟ وكيفَ سيتمُّ تصميم هذه العين الاصطناعيّة ؟!

كلمةُ سايبورغ (cyborgs ) تدل على مجموعةٍ من الشخصياتٍ الافتراضيّة أو الخياليّة

يمتلكون قدراتٍ جسديّةً تمتدُ إلى ما وراء الحدود البشريّة العادية من خلال عناصرَ أو أطراف  ميكانيكيّة يتمُّ زرعها في أجسادهم.

ماذا عن العين الاصطناعيّة ؟

طوّرَ المهندسون جهازاً يحاكي العين البشريّة، وهو حساسٌ للضوء وله ردّ فعل أسرع من مقلة العين الحقيقيّة..

ربما قد لا يأتي مع قدرات الرّؤية التّقريبية للأجسام أو حتى اللّيليّة الّتي يمتلكها ستيف أوستن في البرنامج الشّهير  “THE SIX MILLION DOLLAR MAN”

لكن هذا الاختراع الجديد يمتلكُ القدرة على الرّؤية بشكل أوضح من العين البشريّة، وذلك بحسب ما قاله الباحثون في تقرير لهم.

حيث قالَ زيونغ فان وهو مهندسٌ وعالمُ مواد من جامعة هونج كونج للعلوم والتكنولوجيا:

” في المستقبل، يمكننا استخدام هذه العين الصّناعيّة لتحسينِ رؤية الروبوتاتِ وفي الأطراف الاصطناعيّة “.

ما هي مميزاتُ العينِ الاصطناعيّة بالمقارنة مع العين البشريّة؟

تتمتعُ العينُ البشريّة بمجالات رؤية واسعة وعالية الدّقة، ويرجعُ الفضلُ في ذلك إلى شبكيّة العين (منطقةٌ في الجزء الخلفيّ من مقلة العين مغطاة بخلايا الكشف عن الضّوء)..

لذلك استخدمَ العالمُ “زيونغ فان” غشاءَ أكسيد الألومنيوم المنحني، والّذي يحتوي على أجهزةِ استشعار بحجم النّانو مصنوعةً من مادة حساسة للضوء تسمى “بيرو فسكات”

وذلك من أجلِ تقليد عمل شبكيّة العين الاصطناعية كالعين البشرية تماماً.

حيث ترسلُ الأسلاكُ المتصلة بشبكيّة العين الاصطناعيّة قراءاتٍ من المستشعرات إلى دوائرَ خارجيّة من أجلِ معالجتها

كالمهمة التي تقوم بها الأليافُ العصبيّة في العين البشرية بنقلُ الإشاراتِ من مقلةِ العين إلى الدّماغ.

تسجلُ مقلةُ العين الاصطناعيّة التغييراتِ الّتي تحدثُ في الإضاءة بشكلٍ أسرع مما يمكن للعين البشريّة القيام به، وذلك في غضون  30 – 40 ملي ثانية، بدلاً من 40 – 150 ملي ثانية.

ويمكن للعين الاصطناعية رؤيةَ الضّوء الخافت مثل العين البشريّة، على الرّغم من أنّ مجالَ الرّؤية فيها يبلغ 100 درجة

وليس واسعاً مثل المجال الذي يمكن للعين البشريّة أن تستوعبه وهو 150 درجة، إلّا أنها أفضل بـ 70 درجة لمستشعرات التّصوير العادية.

من النّاحية النّظريّة، يمكنُ أن تكونَ دقةُ العين الاصطناعيّة أعلى بكثير من دقةِ العين البشريّة

وذلك لأن الشّبكيّة الاصطناعيّة تحتوي على ما يقارب 460 مليون مستشعر ضوئي الكتروني لكلّ سنتيمتر مربع

بينما تحتوي شبكيةُ العين البشريّة على حوالي 10 ملايين خلية للكشف عن الضّوء لكلّ سنتيمتر مربع.

كيف تمَّ تصميم العين الاصطناعيّة الجديدة ؟

يعتمدُ تصميم العين الاصطناعيّة الجديدة (الموضحة في الشّكل) على بنية العين البشريّة.

H. JIANG/NATURE 2020

ففي الجزءِ الخلفي من مقلة العين، يتمُّ تضمين شبكيّة العين الاصطناعية مع مستشعراتٍ ضوئيّة نانويّة، إذ تقيسُ هذه المستشعراتُ الضّوء الّذي يمرُّ عبر العدسة في مقدمة العين

وتنقلُ الأسلاكُ المتصلةُ بالجزء الخلفي من شبكيّة العين إشاراتٍ من تلك المستشعرات إلى الدّوائر الخارجيّة للمعالجة

وذلك على غرار الطّريقة الّتي تربطُ بها الألياف العصبيّة مقلة العين البشريّة بالدّماغ.

ما هي الصُّعوبات في تصميمِ الأسلاك الرّقيقة الّتي تنقلُ القراءاتِ من أجهزة الاستشعار ؟

كلما ازدادَ عددُ الأسلاك الرّقيقة بمقلة العين الاصطناعيّة، كلما كانت الدّقةُ أعلى وضوحاً..

ومن أجل ذلك، استخدمَ فريقُ “زيونغ فان” مجالاً مغناطيسياً لربط مجموعة صغيرة من الإبر المعدنيّة

كلّ منها من 20 إلى 100 ميكرومتر، بمستشعراتٍ نانويّة على شبكيّة العين الاصطناعيّة واحدة تلو الأخرى.

وقالَ زيونغ فان: “إنّها مثل عملية جراحية “.. (للدلالةِ على أنّ تصميم وربط الأسلاك الرّقيقة كان عملاً صعباً).

في النّهاية.. نذكر:

إنّ الطّريقةَ الحالية للباحثين في إنشاء وحدات بكسل فرديّة فائقة الصّغر غير عمليّة بعد..

حيث صرّحَ هونغروي جيانغ (مهندسٌ كهربائيّ في جامعة ويسكونسن ماديسون):

“تمَّ تصميم العين الاصطناعيّة بمئاتٍ من الأسلاك وكانت العمليةُ صعبةً، فماذا عن الملايين من الأسلاك؟!

سيحتاجُ المهندسون إلى طريقةٍ أكثر فاعلية لتصنيع مجموعاتٍ واسعة من الأسلاك الدّقيقة الموجودة على الجزء الخلفيّ من مقلة العين الاصطناعيّة لمنحها رؤية خارقة”.

مصدر المقال : اضغط هنا

  • إعداد : المهندس عبدالرحمن الحمادي
  • تدقيق : المهندسة أسماء حمود
  • تحرير : المهندس بشار الحجي