Много малки слънчеви панели, поставени върху окото, могат да изпращат електрически сигнали директно към мозъка и да възстановят зрението.
Инженери планират имплантиране на соларен панел в човешка ретина, за да запазят или възстановят изгубеното зрение. Изследователи от Университета на Нов Южен Уелс (UNSW) в Австралия работят върху нов прототип на устройство, което може да бъде имплантирано върху ретината на окото, за да възстанови зрението.
Устройството използва слънчеви панели като тези, използвани за преобразуване на слънчевата светлина в електричество, се казва в прессъобщение на университета.
Докато протезата замества липсваща или нефункционална част от тялото, невропротезата е сравнително нова област, в която протезното устройство взаимодейства с невронната система, за да възстанови загубената функционалност.
Кохлеарните импланти са много добър пример за невропротеза. При хора с тежка загуба на слуха имплантът преобразува звука в електрически сигнали, които след това се използват за стимулиране на слуховия нерв, възстановявайки слуха. Подобен подход може да се използва и при загуба на зрение.
„Хората с определени заболявания като пигментен ретинит и свързана с възрастта дегенерация на макулата бавно губят зрението си, тъй като фоторецепторите в центъра на окото се дегенерират“, казва Удо Рьомер, инженер с опит във фотоволтаиците в UNSW.
Лечение на загуба на зрение със слънчеви панели
Изследователите използват същия принцип за лечение на загуба на зрение с невропротеза. Тъй като фоторецепторите са повредени, протезата трябва да ги заобиколи и да преобразува светлината, влизаща в окото, в електрически сигнали. След това те могат да бъдат насочени към оптичния нерв, което позволява връщането на зрението.
Вместо да изграждат нови фоторецепторни клетки, изследователите са експериментирали с електроди, които създават импулс на напрежение. Въпреки че това работи по принцип, системата изисква в окото да се поставят жички, което я прави доста сложна процедура.
Рьомер е част от мултидисциплинарен екип от изследователи, който включва инженери, невролози и биотехнологични експерти, работещи за постигането на това с помощта на слънчеви панели. Идеята включва използването на малък слънчев панел, прикрепен към очната ябълка и превръщането на входящата светлина в електрически импулс, изпратен до мозъка.
Безжично решение
Основното предимство на използването на слънчеви панели вместо електроди е, че устройството може да се захранва самостоятелно и не изисква никакви проводници да бъдат прикрепени към окото. Това не е първият път, когато идеята е експериментирана, но Рьомер е поел по малко по-различен път към постигането й.
Докато слънчевите панели обикновено се изработват от силиций, Рьомер се обръща към алтернативни полупроводникови материали като галиев арсенид и галиев индиев фосфид, за да разработи своите слънчеви панели. Въпреки че са по-скъпи от силиция, тези материали са по-лесни за работа и техните свойства могат бързо да бъдат модифицирани, за да отговарят на приложението.
„Ако си представите, че фоторецепторите са пиксели, тогава наистина се нуждаем от три слънчеви клетки, за да създадем достатъчно напрежение, което да изпратим до мозъка“, обяснява Рьомер в прессъобщението. „Така че търсим как можем да ги подредим една върху друга, за да постигнем това.“
Галият се подрежда много по-лесно от силиция, така че изследователите го предпочитат. Въпреки че работата все още е доказателство за концепцията, изследователите успешно са подредили две слънчеви клетки, покриващи един квадратен сантиметър. Освен това екипът иска да ги превърне в малки пиксели, които ще позволят зрителни и гравирани жлебове да ги разделят.
За да бъде готово за имплантиране на хора, устройството трябва да покрива площ от два квадратни милиметра, като всеки пиксел е с размери 50 микрометра. Дори тогава клетките може да са достатъчни сами. Рьомер добавя в прессъобщението, че потребителите могат да носят специални очила, които усилват слънчевата светлина до интензивност, която може да стимулира невроните в окото.
Източник: InterestingEngineering
