شکل 1: نمای بزرگ شده ی دوربین چشم الکترونیکی که توسط پژوهشگران دانشگاه های ایلی نویز و نورس وسترن توسعه یافته اند. ردیف های پیکسل ها در این تصویر که توسط لنز ایجاد شده به خوبی نمایان هستند.


شکل 2: نمای نزدیکی از پیکسل های آشکارسوز نور سیلیکونی و الکترونیک که بوسیله ی نوارهای قوس داری به هم متصل شده اند. مقیاس نشان داده شده 10 میکرومتر را نشان می دهد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، همان طور که در شماره ی 7 آگوست ژورنال نیچر گزارش شد، پژوهشگران دانشگاه های ایلی نویز و نورس وسترن، با استفاده از الکترونیک و مجموعه ای از آشکارسازهای سیلیکونی تک بلورین، یک دوربین چشمی نیم کره ای و پرکارامد را توسعه داده اند که از اجزای متصل به هم و قابل کشش تشکیل شده است.

کار صورت گرفته فرصت های جدیدی را برای طرح دوربین پیشرفته ایجاد می کند. این پژوهش همچنین مقدمه ای برای ساخت شبکیه های چشمی مصنوعی برای چشم های بیونیکی (استفاده از دستگاه های الکترونیکی در اعضای بدن) می باشد. چشم بیونیکی از لحاظ مفهوم چیزی شبیه به آن چه که در فیلم «ترمیناتور» و سایر فیلم های محبوب علمی تخیلی به کار رفته اند، به نظر می رسد.

جان روجرز، استاد مهندسی و علم مواد دانشگاه ایلی نویز و مؤلف دیگر مقاله ی چاپ شده در ژورنال نیچر، گفت: "ساخت سطوحی با لایه های قابل کشش الکترونیک نوری، یک مسیر کاربردی برای مجتمع کردن فن آوری های دستگاه مسطح پیشرفته بر روی اجسام منحنی الشکل پیچیده فراهم می کند."

وی در ادامه بیان داشت: "این موفقیت به ما اجازه می دهد تا ازالکترونیک در جاهایی استفاده کنیم که قبلاً نمی توانستیم. هم اکنون ما برای اولین بار می توانیم از طرح این دستگاه جدید در سیستم های معمولی که بر اساس ویفر ساخته می شوند و از لحاظ مسطح بودن دارای محدودیت هایی هستند، استفاده کنیم."

طراحی این دوربین بر مبنای چشم انسان صورت گرفته است. چشم انسان دارای یک آشکارساز نیم کره ای و لنزی ساده و تک عنصری است. دوربین جدید همانند چشم، یک آشکارساز را همراه با یک لنز تصویری و سرپوش نیم کره ای مجتمع می کند و در کل دارای ابعاد، شکل و آرایشی مانند چشم می باشد.

پژوهشگران برای ساخت دوربین، یک غشای لاستیکی نازک را به شکل یک نیم کره قالب گیری می کنند. سپس غشای لاستیکی با یک مرحله ی مکانیکی ویژه، برای تشکیل یک غشاء مانند پوست طبل مسطح، کش داده می شود. در گام بعدی، مجموعه ای از صفحات کانونی از پیش ساخته شده و الکترونیک وابسته به آن، که توسط یک فرایند مسطح معمولی ساخته می شوند، از ویفر سیلیکونی به روی یک غشای کشش داده شده و شبیه پوست طبل انتقال داده می شوند.

وقتی که غشای لاستیکی از حالت انبساط رها می شود، به شکل اصلی خود برمی گردد. این فرایند باعث متراکم شدن مجموعه ی صفحات کانونی شده و همچنین باعث می شود اتصالات الکتریکی خاص، از صفحه ی لاستیکی لایه لایه شوند و توسط پیکسل های آشکارساز منحنی هایی ایجاد می شود.

مجموعه ی صفحات کانونی بعداً لایه ی چاپی را به لایه ی شیشه ای نیم کره ای منتقل می کند. وصل کردن یک لنز و اتصال دوربین به دستگاه های الکترونیکی خارجی، ساختار این طرح را کامل می کند. ابعاد و شکل دوربین مانند چشم انسان است. طی 20 سال گذشته، گروه های پژوهشی زیادی در پی ساخت سیستم های چشم الکترونیکی از این نوع عمومی بوده اند ولی هیچ کدام موفق به ساخت یک دوربین کاربردی نشده اند.

روجرز، که پژوهشگر مؤسسه ی بکمن و آزمایشگاه پژوهشی فردریک سایتز متریالز دانشگاه ایلی نویز است، گفت: "شبیه سازی های اپتیک و مطالعات مربوط به تصویر نشان می دهند که این سیستم ها، نسبت به دوربین های مسطح با لنزهای تصویری مشابه، میدان دید وسیع تر، بهبود یکنواختی شدت نور و کاهش انحراف اشعه های نور را فراهم می کنند."

وی اظهار داشت: "مجموعه ی آشکارساز نیم کره ای نسبت به آشکارسازهای مسطح، برای استفاده به عنوان کاشتنی های شبکیه ی چشم خیلی متناسب است. قابلیت مجتمع کردن دستگاه های سیلیکونی با کیفیت بالا بر روی سطوح پیچیده و بافت های زیستی، فرصت های کاربردی جدید زیاد و قابلیت های بسیار جالب و قدرتمندی را به طرح دستگاه های الکترونیکی و الکترونیک نوری اضافه می کند."

لینک دائمی | نسخه مناسب چاپ | ارسال لينك اين صفحه به دوستان |