शोधकर्ता कीटों पर आधारित यौगिक आंख बनाते हैं

चीन के तियानजिन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक नया जैविक रूप से प्रेरित यौगिक आंख विकसित की है। इसका उपयोग वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद करने के लिए किया जाएगा कि कीट अपनी यौगिक आंखों का उपयोग वस्तुओं और ट्रैक का पता लगाने के लिए कैसे करते हैं। शोधकर्ता यह भी देख रहे हैं कि इसे कैमरे के साथ कैसे उपयोग किया जा सकता है ताकि रोबोट, स्व-ड्राइविंग कारों और अनमैन्ड एयर व्हीकल के लिए 3डी स्थान प्रणाली बनाई जा सके।

नया जैविक रूप से प्रेरित यौगिक आंख ऑप्टिकल सोसाइटी (ओएसए) पत्रिका में रिपोर्ट की गई है ऑप्टिक्स लेटर्स। यह एक कीट की तरह दिखता है और एक कीट की तरह काम करता है। कीटों की यौगिक आंखें सैकड़ों से लेकर हजारों ओम्माटिडिया से बनी होती हैं, या पुनरावृत्ति इकाइयाँ। प्रत्येक एक अलग दृश्य रिसेप्टर के रूप में कार्य करता है।

ले सॉन्ग, शोध टीम के एक सदस्य, ने नए परियोजना पर बात की।

“कीटों की दृष्टि प्रणाली की नकल करने से हमें लगता है कि वे वस्तु के प्रकाश तीव्रता के आधार पर वस्तु के ट्रैक का पता लगा सकते हैं, न कि मानव दृष्टि की तरह सटीक छवियों का उपयोग करके,” ले सॉन्ग ने कहा। “इस गति-संवेदन प्रणाली को कम जानकारी की आवश्यकता होती है, जिससे कीट जल्दी से खतरे का जवाब दे सकता है।”

शोधकर्ताओं ने एकल बिंदु हीरा टर्निंग विधि के माध्यम से यौगिक आंख की सतह पर 169 माइक्रोलेंस बनाए। माइक्रोलेंस का त्रिज्या लगभग 1 मिमी था, और इससे लगभग 20 मिमी का एक घटक बना। यह 90-डिग्री क्षेत्र से वस्तुओं का पता लगा सकता था।

यौगिक आंख बनाने में शोधकर्ताओं को जो समस्या आती है वह यह है कि छवि डिटेक्टर सपाट रहते हैं जबकि यौगिक आंख की सतह वक्र होती है। उन्होंने इसे हल करने के लिए वक्र लेंस और एक छवि डिटेक्टर के बीच एक प्रकाश मार्गदर्शक रखा। इससे टीम घटक को विभिन्न कोणों से समान रूप से प्रकाश प्राप्त करने में सक्षम बना सकती है।

“हमारी जैविक रूप से प्रेरित यौगिक आंख की समान प्रकाश प्राप्त करने की क्षमता जैविक यौगिक आंखों के समान है और पिछले प्रयासों की तुलना में जैविक तंत्र की बेहतर नकल है,” सॉन्ग ने कहा।

3डी ट्रैक को मापने के लिए, शोधकर्ताओं ने यौगिक आंख के प्रत्येक आइलेट पर ग्रिड लगाए ताकि स्थान का पता लगाया जा सके। एलईडी प्रकाश स्रोतों को तब विभिन्न दूरियों और दिशाओं में रखा गया था। यौगिक आंख ने प्रकाश के स्थान और तीव्रता का उपयोग करके एलईडी के 3डी स्थान की गणना करने के लिए एक एल्गोरिदम का उपयोग किया।

यौगिक आंख एक वस्तु के 3डी स्थान का पता लगाने में बहुत तेजी से सक्षम थी। एकमात्र समस्या यह थी कि जब प्रकाश स्रोत दूर थे, तो स्थान की सटीकता कम हो गई। यही कारण हो सकता है कि अधिकांश कीट निकटदृष्टि हैं।

“इस डिज़ाइन ने हमें यह साबित करने की अनुमति दी कि यौगिक आंख वस्तु के स्थान का पता उसकी चमक के आधार पर लगा सकती है, न कि जटिल छवि प्रक्रिया के आधार पर,” सॉन्ग ने कहा। “यह अत्यधिक संवेदनशील तंत्र कीटों की मस्तिष्क प्रसंस्करण क्षमता के लिए बहुत उपयुक्त है और उन्हें शिकारियों से बचने में मदद करता है।”

शोधकर्ताओं का मानना है कि चूंकि यह नई यौगिक आंख एक वस्तु के 3डी स्थान का पता लगा सकती है, इसलिए इसका उपयोग छोटे रोबोटों में तेजी से पता लगाने के लिए हल्के प्रणालियों की आवश्यकता होती है। यह नई प्रौद्योगिकी वैज्ञानिकों को कीटों को बेहतर ढंग से समझने में भी मदद कर सकती है।

वैज्ञानिकों के लिए अगला कदम स्थानीयकरण एल्गोरिदम को विभिन्न प्लेटफार्मों में रखना है, जैसे कि एकीकृत सर्किट, ताकि प्रणाली का उपयोग अन्य उपकरणों में किया जा सके। वे यौगिक आंखों को बड़े पैमाने पर उत्पादन करना चाहते हैं ताकि लागत को कम किया जा सके।