Arriva l’occhio artificiale (d’insetto)

Vedere il mondo come lo farebbe uno scarafaggio o una formica. Adesso è possibile grazie a una nuova tecnologia sviluppata dai ricercatori della University of Illinois at Urbana-Champaign e descritta sulle pagine di Nature: il dispositivo imita gli occhi compositi degli insetti ed è formato da 180 microlenti disposte su una struttura curva che amplia l’angolo di visione fino a 160 gradi. Secondo i ricercatori, quest’innovativo sistema di imaging potrebbe trovare impieghi nella videosorveglianza e nell’endoscopia umana, oltre che essere montato su piccoli veicoli robotici volanti. 

“L’occhio di una mosca reale è composto di circa 28mila piccoli occhi, chiamati ommatidia”, spiega Jianliang Xiao, della University of Colorado at Boulder: “È questa la direzione verso la quale ci stiamo muovendo: aumentare sempre più il numero di lenti per migliorare la risoluzione del dispositivo, che per ora è piuttosto bassa”. In un insetto, ogni ommatidium è composto di una lente, un cono cristallino e un organo sensibile alla luce: questi minuscoli organi lavorano all’unisono per costruire l’immagine completa. 

Il sistema artificiale funziona allo stesso modo: una serie di lenti disposte su fotorivelatori e abbinate a dei dispositivi elettronici e a un software ad hoc che elabora i singoli segnali e li mette insieme per comporre un’unica immagine. L’intero dispositivo viene prima fabbricato in piano e poi curvato per aumentare l’angolo di visione. Per raggiungere questa geometria è stato necesario sviluppare un’elettronica pieghevole e allungabile. 

Oltre all’ampio angolo di visione, un’altra peculiarità dell’occhio d’insetto artificiale è la profondità di campo, cioè la capacità di mettere a fuoco contemporaneamente oggetti posti a distanze diverse. Inoltre, il dispositivo non soffre delle aberrazioni tipiche delle lenti grandangolari, come la visualizzazione di oggetti fuori asse (un difetto tipico, per esempio, degli obietivi fish-eye, che distorcono gli angoli dell’immagine). Le applicazioni, come dicevamo, sono svariate: “Il nostro sistema”, continua Xiao: “potrebbe essere usato per le telecamere di sorveglianza. Dato l’angolo di visione così ampio, usando due occhi insieme si avrebbe una visione a 360 gradi”. 

E non solo, secondo Alexander Borst e Johannes Platt, del Max Planck-Institute of Neurobiology di Martinsried, in Germania. I due non hanno collaborato direttamente al lavoro, ma ne hanno discusso i possibili sviluppi: “Immaginate questa situazione: un microveicolo aereo, grande quanto un palmo, che usa un occhio artificiale composito mentre vola sopra edifici crollati e pericolanti, mentre altri sensori a bordo eseguono la scansione dell’ambiente per rivelare fumo, radioattività o anche persone intrappolate tra le macerie. Sarebbe davvero molto utile”.

Credits immagine: University of Illinois e Beckman Institute

Riferimenti: Nature doi:10.1038/nature12083

Via: Wired.it