In de. jaren zeventig verbaasde een Amerikaanse televisieserie de kijkers met een man die dankzij bionische implantaten tot een superman werd. Die fantasie is nu een stap dichterbij gekomen. Academici van het Harbin Institute of Technology in China en van de Northumbria University hebben samen een nieuwe technologische oplossing ontwikkeld die zal leiden tot systemen met een laag stroomverbruik voor gebruik in bionische ogen.
In samenwerking met een onderzoeksgroep onder leiding van professor PingAn Hu van het Harbin-instituut beschreef professor Richard Fu van Northumbria hun nieuw ontwikkelde methode voor het besturen van de kunstmatige synaptische apparaten. Deze worden gebruikt in bionische netvliezen, robots en visuele protheses, als een “belangrijke doorbraak”, aldus de universiteit van Northumbria in een persbericht.
Het team ontdekte dat het injecteren van elementen van het zachte metaal indium in een tweedimensionaal (2D) materiaal, molybdeendisulfide (MoS2) genaamd, de elektrische geleiding kon verbeteren en het stroomverbruik kon verminderen van de optische synapsen die worden gebruikt bij de ontwikkeling van bionische ogen.
De technologie werd vervolgens getest binnen de structuur van een elektronisch netvlies en bleek de vereiste hoogwaardige beelddetectiefuncties te produceren. Het onderzoek van het team is gepubliceerd in een artikel met de titel “Ultralow Power Optical Synapses Based on MoS2 Layers by Indium-Induced Surface Charge Doping for Biomimetic Eyes“, in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Advanced Materials.
Bionische ogen
Professor Fu, die een expert is op het gebied van vormgeheugen, piëzo-elektrische dunne films, nanomaterialen en nanodevices, legde uit: “De huidige visuele systemen zijn gebaseerd op fysiek gescheiden sensoren, geheugens en verwerkingseenheden. Deze systemen hebben vaak een hoog stroomverbruik en zijn moeilijk in staat om complexe beeldleer- en -verwerkingstaken uit te voeren. Daarom is onze nieuw ontwikkelde methode van groot belang voor de volgende generatie kunstmatige visuele systemen.”
Lees ook: ‘Kernfusie en biotechnologie belangrijkste innovaties voor de nabije toekomst’
Het onderzoek werd gefinancierd door een UK-China Royal Society International Exchange Grant, en de National Science Funding Council van China.
Bionische oogimplantaten werken binnen de bestaande oogstructuren of in de hersenen. Zij zijn ontworpen om functionele visusdoelen te bereiken – in tegenstelling tot fysieke, cosmetische doelen. Er zijn verschillende bionische oogimplantaten in ontwikkeling, maar momenteel zijn er slechts zeer weinig beschikbaar. Deze zijn alleen geschikt voor blindheid die wordt veroorzaakt door specifieke oogziekten. Naarmate het onderzoek echter wordt voortgezet, zullen steeds meer mensen binnenkort kunnen profiteren van bionische hightech-ogen.
Biosensoren
Professor Fu’s innovatieve ideeën hebben reeds bijgedragen tot vooruitgang op het gebied van biosensoren en diagnostische instrumenten op basis van piëzo-elektrische materialen en celpatroonvorming en -manipulatie. Hij heeft ook een internationale reputatie voor zijn werk rond de vooruitgang van dunne films met vormgeheugen en polymeren die worden gebruikt in microchirurgie en medicijnafgifte. Hij heeft nanogestructureerde slimme materialen ontwikkeld voor gasdetectie en hernieuwbare-energietoepassingen.
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
