Mantis reker er inspirasjonen til dette nye polariserte lyskameraet - Photography - 2019

Anonim

Du kan ha 20/20 visjon, men dessverre, dine øyne er ingen match for de av mantis reker. Og nå har denne unike sjødyr inspirert forskere ved Universitetet i Illinois for å skape et ultrafølsomt kamera som sies å være "i stand til å føle både farge og polarisasjon." Så hva betyr dette for oss mennesker? Takket være Mother Natures inspirasjon, kan vi nå ha et kamera som kan forbedre tidlig oppdagelse av kreft og potensielt hjelpe oss med å bedre forstå undervannsfenomener.

"Dyrenes rikdom er full av skapninger med mye mer følsomme og sofistikerte øyne enn vår egen, " sa Viktor Gruev, Universitetet i Illinois professor i elektrisk og datateknikk og medforfatter av den nye studien. "Disse dyrene oppfatter naturlige fenomen som er usynlige for mennesker."

Kanskje et av de mest kjente eksemplene på dette er mantis reker, hvis øyne har 16 typer fargereceptorer (sammenlignet med mennesker som har men tre). Men enda viktigere er mantis reker er seks polarisasjonskanaler. Polarisering av lys, forklarer Gruey, er "retningen for svingning av lys som det forplanter seg i rommet … Mens de fleste av oss er kjent med polariserte solbriller, som bare fjerner blending, bruker mange dyr polarisert syn som en skjult kommunikasjonskanal for å finne mat, eller til og med å navigere ved å føle polariseringsmønstre i himmelen. "

Mantis reker kombinasjon av fargeseptorer og polarisasjonskanaler sies å "fange mer visuell informasjon, bruke mindre kraft og plass enn dagens mest sofistikerte, toppmoderne kameraer, " fortsatte Gruey.

Så selvfølgelig prøver vi nå å utnytte disse naturlig forekommende fenomenene til vår fordel.

Forskerne oppdaget at mantis rekerøy stabler lysfølsomme elementer ovenpå hverandre, noe som hjelper rekerabsorberende lys ved kortere bølgelengder i de grunne fotoreceptorene, og lyser ved lengre bølgelengder i de dypere reseptorene. Disse fotoreceptorene sies å være organisert "jevnlig på nanoskalaen som gjør at de også kan se" de polariserte egenskapene til lyset. "

Ved å kombinere silikonfotodetektorer og andre nanomaterialer på denne måten, kunne forskergruppen skape et punkt-og-skyt fargepolariseringskamera som kunne ha kapasitet til å gjøre alt for å oppdage kreft for å overvåke endringer i miljøet.

"Ved å etterligne mantis reker visuelle systemet, har vi skapt et unikt kamera som kan brukes til å forbedre kvaliteten på våre liv, " sa Gruev. "Tanken om at vi kan oppdage tidlig dannelse av kreft er det som driver denne forskningen videre. Kostnaden for denne teknologien er mindre enn $ 100, noe som vil muliggjøre kvalitetshelsetjenester på ressursbegrensede steder rundt om i verden. "