Die Natur inspiriert Design des neuen Augen

Unter allen Sinnen, die Organismen besitzen, ist Vision vielleicht den verschiedensten in der Tierwelt. Millionen von Jahren der Evolution haben mehr als zehn verschiedene tierische Vision-Systeme, jeweils perfekt abgestimmt auf die Bedürfnisse des Besitzers anpassen.

Wissenschaftler, die mit der Natur, beim Entwerfen von synthetischen Optik suchen haben daher eine Menge zur Auswahl. Von Vögel, Insekten, Wale, Tintenfisch, nehmen Forscher Inspiration aus allen Ecken des Tierreichs, beim Entwerfen von Kunstaugen.

In der heutigen Ausgabe der Zeitschrift Science, Luke Lee, überprüft ein Biotechnologe von der University of California, Berkeley, die Fortschritte und Möglichkeiten.

Zwei der am häufigsten verwendeten Typen von Augen in der Natur sind die Kamera-Typ Auge und Facettenaugen.

Kamera-Typ Augen

Das menschliche Auge ist ein Beispiel für einen Kameratyp Auge, das eine einzelne Linse, unscharfe Bilder auf eine leichte empfindliche Membran Futter das Innere des Augapfels genannt die Netzhaut verwendet. Anderen Kamera-Typ Augen existieren in der Natur als auch, und einige von ihnen sind dazu in der Lage nette Tricks, die unseren eigenen Augen nicht.

Vögel, haben beispielsweise spezielle Muskeln in ihren Augen, mit die sie aktiv die Dicke der Linse verändern und die Form ihrer Hornhaut verändern können. Wale haben Sonderhydraulik in ihren Augen, mit die sie ihre Objektive näher oder weiter von ihrer Netzhaut bewegen können. Dieses einzigartige System ermöglicht die Wale zu sehen, sowohl in und aus dem Wasser und Ausgleich für den erhöhten Druck erfahren sie wann sie tauchen.

Obwohl Wissenschaftler schon lange wie jede Komponente eines Kamera-Typ Auges funktioniert wissen, sind sie immer noch ein langer Weg von der Möglichkeit, ein voll funktionsfähiges künstliches Auge zu erstellen.

Wissenschaftler sind weitere Fortschritte machen, mit dem anderen gemeinsamen Typ des Auges in der Natur gefunden: das Facettenauge.

Facettenaugen

Der Typ gefunden in Insekten und Arthropoden, Facettenaugen von vielen einzelnen Linsen bestehen. In Libellen haben einen einzigen Facettenauge beispielsweise weniger als 10.000.

Einige Facettenaugen verarbeiten ein Bildes parallel mit jedem Objektiv eine eigene Signal an das Insekt oder Gliederfüßer des Gehirns. Dies ermöglicht schnelle Bewegungserkennung Erkennung und Bild, das ist ein Grund, warum fliegen so schwer zu swat sind.

Neue Technologie der Mikromaterialbearbeitung lässt Forscher, winzigen künstlichen Facettenaugen zu produzieren, die denen in Insekten imitieren. Forscher haben es sogar geschafft, die einzelnen Linsen um eine Kuppel zu vereinbaren, die eines Tages verwendet werden, um Geräte zu Kiste, die in 360 Grad sehen können.

Wissenschaftler sind jetzt sondieren der Natur Vision-Systeme auf molekularer Ebene zu sehen, ob sie herausfinden können, wie Tiere wichtige technische Probleme umgehen.

Aktuelle Infrarot-Sensoren, können zum Beispiel sehen, mehr als das menschliche Auge kann, aber sie erfordern eine ausgeklügelte Kühlsystem zu arbeiten. Irgendwie haben Insekten Infrarot-Augen, ohne die Notwendigkeit für ein solches System entwickelt.

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