Миниатюрные солнечные панели, помещенные в глаз, могут посылать электрические сигналы непосредственно в мозг и восстанавливать зрение.
Учёные в Австралии работают прототипом оригинального устройства. Его можно будет имплантировать в сетчатку глаза для восстановления зрения. В устройстве используются миниатюрные солнечные панели, вроде тех, что применяются для преобразования солнечного света в электричество.
Нейропротезирование – относительно новая область, где протезное устройство взаимодействует непосредственно с нервной системой. Таким образом можно восстановить утраченные человеком функции. Хороший пример – кохлеарные имплантанты для восстановления слуха. Имплантант преобразует звук в электрический сигнал, который подаётся на слуховой нерв и слух у человека восстанавливается.
Этот же приём использовали австралийские инженеры. Глазные фоторецепторы с возрастом или при заболеваниях глаза могут деградировать. При этом у человека сильно ухудшается зрение. Только здесь световые сигналы, преобразованные в электрические направляются на глазной нерв.
Как свет преобразовать в электричество – приспособить солнечную батарею. Крошечная солнечная батарея закрепляется на глазном яблоке пациента. Полученные электрические сигналы направляются в мозг.
Исследователи говорят, что использование галлия вместо кремния для создания солнечных панелей дает множество преимуществ.
Солнечные панели обычно изготавливаются на основе кремния. Австралийские антиподы решили вопрос по-другому. Они взяли альтернативные полупроводниковые материалы – арсенид галлия и фосфид галлия-индия.
«Если представить фоторецепторы как пиксели, то нам действительно нужны три солнечных элемента, чтобы создать достаточное напряжение для передачи в мозг» так говорят разработчики. «Поэтому мы ищем, как мы можем сложить их один на другой, чтобы достичь этой цели». Галлий гораздо легче собирать, чем кремний, поэтому исследователи предпочли его.
Хотя работа все еще является проверкой концепции, исследователям удалось сложить два солнечных элемента на площади одного квадратного сантиметра. Кроме того, команда хочет превратить их в крошечные пиксели, которые позволят видеть и вытравливать бороздки, чтобы разделить их. За этим последует увеличение размера стека до трех ячеек.
Чтобы быть готовым к имплантации человеку, устройство должно занимать площадь в два квадратных миллиметра, при этом каждый пиксель имеет размер 50 микрометров. Даже в этом случае клеток может быть достаточно. Кроме того, пользователи могут носить специальные очки, которые усиливают солнечный свет до такой интенсивности, которая может стимулировать нейроны в глазах.
