بيوبيكس عين اصطناعية بذاكرة أيونية تحاكي الشبكية

يعمل باحثون في جامعة تور فيرجاتا في روما، بالتعاون مع فريق بحثي متعدد التخصصات، على تطوير جيل جديد من مستشعرات الصور الحيوية التي تتجاوز قدرات الكاميرات الرقمية التقليدية، عبر استبدال تقنيات السيليكون الصلبة بآليات تعتمد على السوائل الأيونية. ويأتي هذا الابتكار، الذي أُطلق عليه اسم بيوبيكس (BIOPIX)، محاكاةً للإعجاز البيولوجي في شبكية العين البشرية، التي تتميز بقدرة فائقة على التكيف اللحظي مع التغيرات الحادة في الإضاءة ومعالجة البيانات البصرية المعقدة باستهلاك ضئيل للطاقة، وهو ما تعجز عنه المستشعرات الحالية رغم دقتها العالية.

ويعتمد الباحثون في تصميم هذا المستشعر، الذي نُشرت تفاصيله في دورية Advanced Materials Technologies، على دمج إلكتروليت مائي داخل الشريحة الحساسة للضوء، لتلعب الأيونات دوراً يشبه إلى حد كبير الإشارات العصبية في العين الحقيقية. وخلافاً للكاميرات التقليدية التي تنقل كل بكسل إلى معالجات خارجية ضخمة، يتيح بيوبيكس القيام بما يُعرف بـالحوسبة داخل المستشعر (In-sensor Computing)؛ فعند سقوط الضوء، تتحرك الأيونات داخل السائل لتقوم الشريحة نفسها بفلترة الصورة وتعديل التباين والتعرف على حواف الأجسام قبل إرسال البيانات، تماماً كما تفعل الأعصاب في شبكية عين الإنسان، مما قد يقلل من استهلاك الطاقة ويعالج بطء المعالجة.

التحكم الذري يعزز كفاءة وانتقائية المحفزات الكيميائية

ويفتح هذا التطور التقني آفاقاً جديدة لتعزيز الأمان في أنظمة القيادة الذاتية، حيث يحل معضلة المدى الديناميكي التي تسبب عمىً مؤقتاً للكاميرات التقليدية عند الانتقال المفاجئ من الظلام إلى الضوء الساطع، كما يحدث لحظة خروج السيارات من الأنفاق. وبفضل قدرة المستشعر الحيوي على التكيف في أجزاء من الألف من الثانية، يضمن النظام رؤية مستمرة وواضحة في أصعب ظروف الإضاءة. وعلاوة على ذلك، يُعد هذا الابتكار مرشحاً مثالياً لتطوير شبكيات اصطناعية متطورة؛ إذ إن طبيعته المائية وتوافقه العالي مع الإشارات العصبية يجعلان منه خياراً واعداً للزراعة داخل العيون المتضررة، مما يمهد الطريق لاستعادة البصر بكفاءة قد تفوق ما قدمته الحلول التقنية الصلبة سابقاً.