كاميرات جديدة من السلطعون طورها علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

كاميرات جديدة من السلطعون. كما ترى السرطانات تحت الماء كما ترى فوقه.

لعقود من الزمان، عملت الكاميرات التقليدية تمامًا مثل العين البشرية: كانت القرنية بمثابة غطاء العدسة، وأصبحت القزحية والبؤبؤ فتحة العدسة، وأصبحت العدسة عدسة الكاميرا. لكن الرؤية البشرية لها حدودها، لذلك قد يتعين على الجيل القادم من صانعي الكاميرات أن يبحثوا قليلاً عن الإلهام.

طور العلماء كاميرات جديدة من السلطعون مستوحاة من سلطعون العازف (السلطعون ذو المخلب الضخم الوحيد). بالمقارنة مع زوج من العيون البشرية، والتي يمكن أن ترى معًا حوالي 180 درجة، فإن سلطعون العازف لديه مجال رؤية 360 درجة تقريبًا. كما يمكن أن ترى على كل من الأرض والمياه.

عند ترجمتها إلى آلة، قد يعني ذلك وجود كاميرات أكثر تنوعًا للسيارات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار، وكلاهما يمكن أن يصبح غير موثوق به في المطر.

مقالة ذات صلة: سرطان البحر الهائل يهاجم ويلتهم الطيور

لماذا عيون السلطعون العازف بالتحديد

نُشر نظام الرؤية مؤخرًا في مجلة “Nature Electronics” وطوره فريق من الباحثين من مختبر علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد غوانغجو للعلوم والتكنولوجيا وجامعة سيول الوطنية في كوريا.

يتطلع المصممون إلى الطبيعة بحثًا عن الإلهام بشكل متكرر: من العث المكسو بالفراء إلى الكريل إلى الأفيال. ألهمت الحيوانات ابتكارات التصميم مثل ورق الحائط الصوتي، والنوافذ الموفرة للطاقة، وواجهات المباني الأكثر برودة. وعلى الرغم من أن الكاميرات المستوحاة من الطبيعة ليست ابتكارًا جديدًا أيضًا. (في عام 2020 ، ألهمت عين السمكة كاميرا مجال رؤية واسعة أخرى). كان من الصعب الحصول على حلول برمائية.

هنا، إتجه العلماء إلى سلطعون العازف بسبب عينه المركبة. على عكس العين البشرية، التي يمكن أن تنظر فقط في اتجاه واحد في كل مرة. فإن العيون المركبة تشبه وجود الكثير من العيون الصغيرة التي تبحث في اتجاهات مختلفة في نفس الوقت. (سلاح مفيد عندما تكون سلطعون يحاول البقاء دون أن يلقى مصراعه على شواطئ المد والجزر). العديد من الحشرات لها عيون مركبة، لكن جيل جو لي، أحد مؤلفي الدراسة، يوضح أن ما يجعل سلطعون العازف مميزًا للغاية هو أنه يمكنهم رؤيته على الأرض وتحت الماء. يكمن المفتاح في السطح المسطح للعدسات الدقيقة التي تشكل عين السلطعون، والتي تحافظ على بُعدها البؤري، وبالتالي تركيزها، بغض النظر عن كيفية تشتيت الماء للضوء من خلال العدسة.

مقالة ذات صلة: جبالاً من السكر في المحيط داخل الأعشاب البحرية

كيف ستعمل هذه العيون الإصطناعية

تعمل العين الاصطناعية، التي تشبه كرة سوداء صغيرة، مثل عين سلطعون عازف الكمان: فهي تستخدم أيضًا عدسة مسطحة لكسر الضوء الطبيعي بالطريقة التي تعمل فوق وتحت الماء. جنبًا إلى جنب مع مجموعة من الصمامات الثنائية الضوئية التي تحاكي مستقبلات السلطعون الضوئية. في الوقت الحالي، تتميز بدقة منخفضة جدًا تبلغ 256 بكسل (مقارنة بـ 12 مليون بكسل في كاميرا iPhone 13). وتستغرق حوالي 30 دقيقة لالتقاط صورة. ولكن بسمك 2 سم وبضعة جرامات فقط، فهو صغير الحجم وخفيف الوزن ويستخدم القليل من الطاقة.

بمعنى آخر، إذا تمكن العلماء من تحسين الدقة، فإن عمليات تسليم الطائرات بدون طيار والسيارات ذاتية القيادة يمكن أن تصبح أكثر كفاءة في المطر.