کاشت پنل خورشیدی در چشم انسان/ بیونیکِ خود-توان در راه است

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از نیو اطلس، کاشت پنل‌های خورشیدی کوچک در کره چشم افراد ممکن است شبیه فیلم‌های علمی تخیلی به نظر برسد، اما این دقیقاً همان چیزی است که گروهی از دانشمندان استرالیایی روی آن کار می‌کنند.

این فناوری نسل بعدی می‌تواند کیفیت زندگی افراد مبتلا به بیماری‌های چشمی علاج ناپذیر را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

پروتز‌های عصبی در تعامل با سیستم عصبی به بازگرداندن عملکرد از دست رفته‌ی عضو بدن کمک می‌کنند. از این نوع پروتز‌های عصبی می‌توان به کاشت حلزون اشاره کرد؛ وسیله الکترونیکی کوچکی که با جراحی در گوش داخلی کاشته شده و عصب شنوایی را تحریک می‌کند تا سیگنال‌های صوتی را مستقیما به مغز برساند و شنوایی را بهبود بخشد.

اکنون، محققان دانشگاه «نیو ساوت ولز» (UNSW) در تلاش برای ارائه فناوری عصبی مشابهی هستند که بتواند بینایی افراد مبتلا به آسیب دیدگی گیرنده‌های نوری را باز گرداند. گیرنده‌های نوری سلول‌های تخصصی در شبکیه چشم هستند که نور را جذب و برای ارسال به قشر مغز به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.

تراشه‌های حسگر دوربین، وضوح بالا، عمق رنگ فوق العاده و درجه فزاینده‌ای از حساسیت به نور کم را ارائه می‌دهند، اما یک مشکل جدی دارند: آنها با برق کار می‌کنند. فکر اینکه باتری این حسگر نصب شده در کره چشم، کجا قرار می‌گیرد و یا اینکه چگونه تعویض یا شارژ می‌شود لرزه بر اندام آدمی می‌اندازد. 

با این حال، امروزه فناوری دیگری وجود دارد که می‌تواند نور را مستقیما به برق تبدیل کند: پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی.

«اودو رومر» «Udo Römer» مهندس متخصص در فتوولتائیک (فناوری پنل‌های خورشیدی) و مجری این طرح می‌گوید افراد مبتلا به بیماری‌های خاصی مانند «ورم رنگیزه‌ای شبکیه» (RP) و «تباهی لکه زرد» (AMD)، به تدریج بینایی خود را از دست می‌دهند، زیرا گیرنده‌های نوری در مرکز چشم تحلیل می‌روند. برای این بیماری‌ها درمانی وجود ندارد و مدت‌ها تصور می‌شد ایمپلنت‌های زیست پزشکی در شبکیه می‌تواند جایگزین گیرنده‌های نوری آسیب دیده شود. یک راه برای انجام این کار استفاده از الکترود‌ها برای ایجاد یک پالس ولتاژ است که ممکن است افراد را قادر به دیدن یک نقطه کوچک کند.

این پژوهشگران سه سلول خورشیدی سیلیکونی کوچک را در هر پیکسل به یکدیگر متصل کردند تا ولتاژ را به مقداری افزایش دهند که برای تحریک مناسب نورون‌ها کافی باشد. 

به گفته رومر برای تحریک نورون ها، به ولتاژی بالاتر از ولتاژی که از یک سلول خورشیدی دریافت می‌شود نیاز است. اگر گیرنده‌های نوری را به صورت پیکسل تصور کنید، ما واقعا به سه سلول خورشیدی برای ایجاد ولتاژ کافی برای ارسال به مغز نیاز داریم.

قرار گرفتن سلول‌های خورشیدی روی هم، دقیقا مانند آن است که آنها را به هم متصل کنیم، اما به طور بالقوه امکان پیکسل‌های کوچک‌تر و در نتیجه وضوح بالاتر را فراهم می‌شود. اگرچه نمی‌توان سلول‌های خورشیدی سیلیکونی را به راحتی روی هم قرار داد این کار تا حدی با موادی مانند آرسنید گالیم انجام می‌شود.