Общеизвестно, что начиная с Леонардо да Винчи, сконструировавшего летательную
машину с машущими крыльями, a может статься, что и до него, изобретателей вдохновляла природа. Сегодня уже можно говорить о целой науке — бионике. Она, используя передовые технологии, позволяет решить многие технические вопросы.
Инженеры из США совершили уникальное открытие — создали искусственный глаз по принципу фасеточных органов зрения мух и стрекоз. Удивительный прибор собран из огромного количества светочувствительных компонентов — омматидий. Они представляют линзу из клетки-колбочки, способную передавать микросигналы. Нитевидные омматидии, соединенные вместе под разными углами, создают полусферу, именно благодаря которой глаза насекомообразных способны видеть окружающий мир с широкоугольного обзора. Немаловажен тот факт, что расстояние до предмета не помеха — все видеться с одинаковой четкостью.
«Инженерия строга и при конструировании обычно детали располагается по прямой. Но в естественной среде нет прямых линий — каждая немного закруглена». — комментирует профессор Джон Роджерс из Иллинойского колледжа.
Являясь специалистом в области инженерии и наук o материалах, Дж. Роджерс в течение 3 лет занимался проблемой создания высокоцифровой камеры, вдохновляясь идеями, почерпнутыми у природы.
Благодаря помощи сотрудников из других институтов камера была построена. Она способна на все то же, что может обычная муха: держать в фокусе объект, несмотря на расстояние, даже если он находится на периферии. Устройство обладает 160 градусным обзором и, как его природные «аналоги», обладает высокочувствительностью к движению. Фасеточный глаз вполне может составить конкуренцию муравьям и кoроедам.
«Конструкция крайне эластичная и тонкая, способная надуваться подобно обычному шарику», — поясняет Дж. Роджерс. Устройство состоит из множества микролинз, соединенных эластомером и закрепленных на кремниевых фотодекторах. Линза является копией омматидия — основного компонента фасеточного глаза.
На своем приборе ученые разместили 180 микролинз. Но нет предела совершенству — чем больше линз, тем лучше качество изображения. Пока существует только возможность получения черно-белой картинки, но и цветной аппарат по типу фасеточного глаза не за горами. «Наша ближайшая цель — получение уровня зрения стрекоз, в чьих глазах находится около двадцати тысяч линз-омматидий», — делится своими планами профессор Роджерс.
Для осуществления этих планов, ученому и его коллегам придется заняться проблемой уменьшения размеров элементов искусственного органа зрения. Другие инженеры уже горят желанием разместить такие глаза-камеры в своих роботах-насекомых. С помощью такой системы навигации механизмы, вдохновленные бионикой и природой, смогут намного легче определять свое положение в пространстве, что конечно скажется на качестве их полета. Новым камерам найдется применение и в медицине — вполне возможна революция в конструкции эндоскопов. Спасатели и полицейские тоже не обойдут вниманием панорамный обзор этих камер.
