Сферический фотодетектор приближает появление искусственного глаза

Новый вариант цифровой камеры, описанный в журнале Nature, моделирует сетчатку глаза человека, где фоточувствительные детекторы расположены на полусферической поверхности. В современных цифровых аппаратах полупроводниковые матрицы всегда плоские, и поэтому для создания неискаженного изображения нужна не одна линза, а система линз, корректирующих эффекты аберрации.

Устройство, созданное совместными усилиями исследователей из университета штата Иллинойс в г. Урбана-Шампейн и Северо-Западного университета США (г. Чикаго), основано на использовании одной линзы и сборки детекторов излучения, которые расположены на гибкой поверхности. При создании устройства сначала была изготовлена полусфера - тонкая мембрана из кремнийорганического полимера полидиметилсилоксана. Затем ее растянули до плоского состояния и на ней в фокальной плоскости устройства были закреплены отдельные фотосенсоры, каждый из которых соединен с внешним электронным устройством.

После формирования такой сборки мембрану возвращали в ее исходную полусферическую форму. Свет на детектор попадает через единственную линзу, накрытую сверху прозрачным защитным колпачком.

Вся сборка имеет габариты и формы почти такие же, как у глаза человека. Прототип показал свою работоспособность. Проф. Роджерс (John Rogers), ведущий автор статьи, заявил, что система обеспечивает более широкий обзор, лучшую однородность освещения и меньшую аберрацию, чем у традиционных систем с плоской матрицей и аналогичными линзами. Число отдельных фотосенсоров пока невелико, всего 256, но легко может быть увеличено, по мнению проф. Роджерса.

Помимо очевидного применения в качестве искусственной сетчатки, изобретение может быть использовано при разработке систем зрения для роботов, различных биомедицинских устройств для мониторинга состояния пациентов. Эти устройства могут появиться в скором времени, поскольку в разработке американских ученых используются уже испытанные методики получения фотосенсоров.