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Bajo el ojo biónico: Harvard desarrolla metalentes que pueden solucionar automáticamente problemas de visión comunes

Bajo el ojo biónico: Harvard desarrolla metalentes que pueden solucionar automáticamente problemas de visión comunes


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La nueva tecnología de metalentes de los ingenieros de Harvard podría poner fin a muchos problemas comunes de visión. guvendemir / iStock

El futuro se volvió radicalmente más brillante para todos aquellos de nosotros que no nacimos con una visión perfecta. Gracias a la investigación de vanguardia de los académicos de Harvard en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson (SEAS), un metalente ajustable que funciona en conjunto con los estándares actuales en tecnología de músculos artificiales puede cambiar su enfoque en tiempo real, de manera muy similar a la ojo humano natural. El punto de inflamación en este desarrollo es el paso adicional que los investigadores han dado para permitir que las metalentes corrijan automáticamente las aberraciones comunes en la visión humana.

La ciencia de ver bien

Las imágenes borrosas en la visión generalmente se atribuyen a uno de tres factores, o una combinación de los tres: astigmatismo, cambio de imagen y enfoque. Al casar un metalente altamente adaptativo con un músculo artificial, los investigadores de Harvard SEAS han creado efectivamente un ojo artificial que se puede controlar electrónicamente. Cada uno de los elaborados sistemas de nanoestructuras que ayudan a las metalentes a eliminar las aberraciones esféricas es más minúsculo que una sola onda de luz. Debido al tamaño liliputiense de estas lentes, la densidad de información por nanoestructura es astronómica.

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El proceso de desarrollo de un ojo artificial.

Si bien la tecnología de metalentes no es necesariamente un concepto de nueva ola en la ciencia, este proyecto enfrentó el desafío indeleble de aumentar las opciones de capacidad mientras se reduce o al menos se mantiene un tamaño de nanoestructura que rara vez excede una sola mota de brillo. Intentando medir una lente de 100 micrones incluso un centímetro crea una circunferencia de información necesaria para describir la lente que es 10,000 veces el tamaño del original 100 micrones. Esto conduce a archivos de tamaño giga y terabyte y el propósito de cualquier cosa basada en nano es hacer las cosas cada vez más pequeñas, no más grandes, obviamente.

Para eludir este problema, los analistas de Harvard inventaron un algoritmo completamente nuevo y uno que funcionaba con una fuerte compatibilidad con la tecnología que gobierna los circuitos integrados básicos. Esto significaba que ahora podían generar una metalente de un centímetro o más de diámetro y, como beneficio adicional, unir la industria de fabricación de lentes con la de fabricación de semiconductores. Las lentes de superficie y los chips de computadora ahora tenían algo en común que parece ser beneficioso para todos nosotros.

Todo lo que quedó después de este avance fue conectar las nuevas metalentes a un actuador de elastómero dieléctrico, también conocido como músculo artificial, para lo cual contaron con la ayuda de David Clarke, profesor de materiales de la familia Tarr extendida en SEAS. Comparando el proceso con su trabajo con los primeros microscopios electrónicos de barrido en la década de 1960 y utilizando voltaje para controlar el elastómero, Clarke ayudó al equipo a lograr una combinación de músculo y lente que es sorprendentemente pequeña. 30 micrones grueso.

Mire el siguiente video para escuchar a Federico Capasso, investigador clave de este estudio, hablar más sobre el negocio de generar lentes planas.

Posibilidades comerciales y aplicaciones médicas

Pensar que sus anteojos podrían algún día contener microscopios diminutos operados electrónicamente que corrigen sus problemas de visión automáticamente habría parecido unaMatriz-esque nivel de modernidad no hace demasiados años. Un elemento óptico adaptativo como este podría reinventar muchos enfoques comunes a los problemas de visión que ocurren naturalmente en los seres humanos. Si bien la viabilidad de aliviar una amplia gama de problemas de visión comunes es lo suficientemente atractiva, las aplicaciones comerciales de este metalente se extienden hasta campos de interés futuristas. El potencial para implantar el zoom óptico y la capacidad de enfoque automático en el hardware de realidad virtual y aumentada por sí solo podría significar grandes ganancias en áreas tan diversas como la seguridad nacional y los juegos.


Ver el vídeo: Cuáles son los problemas de la visión más comunes? (Junio 2022).


Comentarios:

  1. Goveniayle

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  2. Ashwyn

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  3. Jenda

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