Роботы смогут видеть в темноте и на свету благодаря новому искусственному глазу

Исследователи разработали биомиметическую систему технического зрения, которая автоматически регулирует размер зрачка в зависимости от уровня освещённости. Результаты работы опубликованы в журнале Science Robotics.

Система состоит из двух ключевых компонентов. Первый — полусферическая искусственная сетчатка, форма которой повторяет биологическое глазное яблоко. В отличие от плоских сенсоров стандартных камер, такая конструкция обеспечивает сверхширокое поле зрения и снижает пространственные искажения. Материал сетчатки чувствителен к излучению в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного.

Второй компонент — адаптивный зрачок на основе жидкого металла EGaIn. Когда свет попадает на датчики, формируется электрический ток, приводящий в движение жидкий металл в канале с солевым раствором. При контакте металла с электродами замыкается цепь и посылается импульс к зрачку. При высокой интенсивности света импульсы учащаются, металл растекается и уменьшает световой поток. При слабом освещении металл отступает, пропуская больше света. Поскольку материал находится в жидком состоянии, зрачок способен принимать произвольную форму.

В ходе испытаний система с фиксированным зрачком показала точность распознавания изображений при избыточной засветке на уровне 68,38%. После включения адаптивного режима точность выросла до 83,56%.

Разработчики планируют уменьшить габариты системы, повысить степень её интеграции и протестировать более сложные конфигурации зрачков. Потенциальные области применения — робототехника, беспилотные автомобили и дроны.