Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Recore
Strona główna Tygodnik "Nature"
Dodatkowy na dole

Dodatkowy u góry

Świat okiem owada

Zainspirowane oczami owadów urządzenie da panoramiczny obraz i świetną jakość z każdej odległości

Insekty posiadają bardzo szerokie pole widzenia, co wie chyba każdy, kto kiedykolwiek gonił po pokoju muchę lub komara. Naukowcy stworzyli teraz aparat, który w swojej strukturze naśladuje zakrzywioną i złożoną strukturę owadziego oka. Tego typu aparaty mogłyby zostać wykorzystane tam, gdzie istotny jest szeroki kąt widzenia, a przestrzeń znacznie ograniczona. Przykład mogą stanowić tu zaawansowane systemy nadzoru, bezzałogowe pojazdy latające czy endoskopy.

Oczy owadów składają się z setek lub nawet tysięcy czułych na światło struktur zwanych omatidiami. Zbudowane są one z soczewki oraz stożka, który kieruje światło do organu fotoczułego. Długie i chude omatidia są zgrupowane tak, iż tworzą półkulę, gdyż każde z nich wystaje w nieco innym kierunku. To właśnie daje owadom tak dużą wrażliwość na ruch oraz szerokie pole widzenia, w którym obiekty na peryferiach są tak samo wyraźne, jak te w jego centrum. Sprawia to również, że pole jest bardzo głębokie, a przedmioty bardzo wyraźne bez względu na odległość, w jakiej się znajdują.

„Podstawowa trudność w odtworzeniu takiego mechanizmu to fakt, że elektronika jest zazwyczaj płaska i sztywna”
, mówi John Rogers, twórca urządzenia, „w przyrodzie natomiast, wszystko jest naturalnie zakrzywione”.

Nowe urządzenie obejmuje sieć mikrosoczewek połączonych do słupków, które naśladują przewodzące światło stożki w omatidiach. Na wierzchu połączone są one z elastyczną warstwą silikonowych fotodetektorów. Soczewki wraz z słupkami są uformowane z rozciągliwego polimeru, zwanego elastomerem. Wypełnienie z elastomeru z pofarbowaną na czarno obwódką zapobiega przedostawaniu się światła pomiędzy słupki. Każda soczewka ma około centymetra średnicy.

„Całość jest giętka i lekka. Nadmuchujemy ją potem jak balon, aby wykrzywiła się na wzór złożonego oka”, tłumaczy Rogers. Obecny prototyp wytwarza tylko czarno-biały obraz, jednak na tej samej zasadzie powstanie także wersja kolorowa.

„Po raz pierwszy naukowcom udało się opracować aparat działający na zasadzie oka złożonego”, mówi Luke Lee, bioinżynier z Uniwersytetu Kalifornijskiego Berkeley, który jednak nie uczestniczył w tym procesie. Trik polegał na odpowiedniej budowie i połączeniu omatidiów. Lee mówi, że Rogersowi udało się stworzyć działające urządzenie dzięki umiejętności przewidzenia mechaniki tego, jak aparat będzie się rozciągać jeszcze przed jego stworzeniem, aby tym samym zapewnić odpowiednie położenie soczewek w momencie wpuszczania powietrza.

Rogers opisuje aparat jako „podstawową wersję oka owada”. Zawiera 180 sztucznych omatidiów, mniej więcej tyle, ile u mrówki złodziejki (Solenopsis fugax), która nie widzi zbyt dobrze. Do tej pory naukowcy przetestowali go robiąc zdjęcia prostych liniowych obiektów. Mając jednak podstawowy projekt, badacze mogą przystąpić do ulepszania rozdzielczości aparatu poprzez zwiększanie ilości omatidiów. „Chcielibyśmy osiągnąć poziom ważki, czyli 20 000 omatidiów. Będzie to jednak wymagało pewnej miniaturyzacji komponentów”, mówi Rogers.

Alexander Borst, który zajmuje się budowaniem małych latających robotów w Instytucie Neorobiologii im. Maxa Plancka w Martinried w Niemczech, jest gotowy do wbudowania nowego wynalazku do swoich maszyn. „Szerokie pole widzenia owadów pozwala im monitorować i stabilizować pozycję podczas lotu”, mówi, „roboty ze sztucznymi oczami będą lepiej latać”.

Rogers zapowiada, że jego następnym projektem będzie „pójście poza biologię”, poprzez wpuszczanie i spuszczanie powietrza w aparacie w celu odpowiedniego dostosowywania pola widzenia.

Opracowała: Katarzyna Chrząszcz



Tagi: owady, omatidia, lab, laboratorium, laboratoria, biotechnologia
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje