वैज्ञानिकों ने कृत्रिम दृष्टि उपकरण डिज़ाइन किया

जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने एक प्रकार का कृत्रिम दृष्टि उपकरण विकसित किया है जो एक “इलेक्ट्रिक आंख” के विकास की ओर ले जा सकता है। इस नए उपकरण में एक नवीन ऊर्ध्वाधर स्टैकिंग आर्किटेक्चर शामिल है जो रंग मान्यता और माइक्रो-स्तर पर स्केलेबिलिटी की गहराई को बढ़ाता है।

यह नया शोध पत्रिका में प्रकाशित किया गया थाएसीएस नैनो।

माइक्रोबॉट्स के लिए भविष्य के माइक्रोस्केल कैमरे

सिडोंग लेई भौतिकी के सहायक प्रोफेसर और शोध के प्रमुख लेखक हैं।

“यह काम हमारे अंतिम गंतव्य की ओर पहला कदम है – माइक्रोरोबोट्स के लिए एक माइक्रोस्केल कैमरा विकसित करने के लिए,” सिडोंग लेई ने कहा। “हम इस नए प्रकार के इमेज सेंसर का मूल सिद्धांत और निर्माण की संभावना को दर्शाते हैं, जिसमें मिनिएचराइजेशन पर जोर दिया जाता है।”

लेई की टीम द्वारा किया गया काम एक जैवअनुकारी कृत्रिम दृष्टि उपकरण के विकास की ओर ले जा सकता है जो सिंथेटिक विधियों का उपयोग करके जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की नकल करता है। यह नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग करके हासिल किया जा सकता है।

“यह ज्ञात है कि 80 प्रतिशत से अधिक जानकारी शोध, उद्योग, चिकित्सा, और हमारे दैनिक जीवन में दृष्टि द्वारा कब्जा कर ली जाती है,” वे जारी रखते हैं। “हमारे शोध का अंतिम उद्देश्य माइक्रोरोबोट्स के लिए एक माइक्रो-स्केल कैमरा विकसित करना है जो वर्तमान साधनों द्वारा अप्राप्य संकीर्ण स्थानों में प्रवेश कर सकता है, और चिकित्सा निदान, पर्यावरण अध्ययन, निर्माण, पुरातत्व, और अधिक में नए क्षितिज खोल सकता है।”

जैवमितीय “इलेक्ट्रिक आंख”

यह नया जैवमितीय “इलेक्ट्रिक आंख” रंग मान्यता को आगे बढ़ाती है, जो दृष्टि का सबसे महत्वपूर्ण कार्य है। यह अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि पारंपरिक रंग सेंसर आमतौर पर एक बड़े भौतिक स्थान पर कब्जा करते हैं और कम सटीक रंग पता लगाने की पेशकश करते हैं।

निंगक्सिन ली डॉ. लेई के फंक्शनल मटेरियल स्टूडियो में एक स्नातकोत्तर छात्र हैं।

“हमारे इमेज सेंसर आर्किटेक्चर में प्राप्त नई कार्यक्षमता हाल के वर्षों में वैन डर वाल्स सेमीकंडक्टर्स की तेजी से प्रगति पर निर्भर करती है,” ली कहते हैं। “पारंपरिक सेमीकंडक्टर्स, जैसे कि सिलिकॉन, की तुलना में हम वैन डर वाल्स सामग्री बैंड संरचना, मोटाई, और अन्य महत्वपूर्ण मापदंडों को नियंत्रित कर सकते हैं ताकि लाल, हरे, और नीले रंगों का पता लगाया जा सके।”

वैन डर वाल्स सेमीकंडक्टर्स, जो ऊर्ध्वाधर रंग सेंसर पर निर्भर करते हैं, एक नए सामग्री वर्ग से संबंधित हैं जिसमें व्यक्तिगत परमाणु परतें कमजोर वैन डर वाल्स बलों द्वारा जुड़ी होती हैं। वे नए भौतिकी की खोज और अगली पीढ़ी के उपकरणों के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

“इन नए सेमीकंडक्टर सामग्रियों की अत्यंत कम मोटाई तथा यांत्रिक और रासायनिक स्थिरता हमें उन्हें किसी भी क्रम में स्टैक करने की अनुमति देती है। इसलिए, हम वास्तव में एक त्रि-आयामी एकीकरण रणनीति को पेश कर रहे हैं जो वर्तमान प्लानर माइक्रो-इलेक्ट्रॉनिक्स लेआउट के विपरीत है। उच्च एकीकरण घनत्व हमारे उपकरण आर्किटेक्चर को कैमरों के डाउनस्केलिंग को तेज करने का मुख्य कारण है,” ली कहते हैं।

पेटेंट लंबित प्रौद्योगिकी

यह नई प्रौद्योगिकी जॉर्जिया स्टेट के ऑफिस ऑफ टेक्नोलॉजी ट्रांसफर एंड कमर्शियलाइजेशन (ओटीटीसी) के साथ पेटेंट लंबित है।

क्लिफ माइकल्स ओटीटीसी के निदेशक हैं।

“जैसे ही नैनोटेक्नोलॉजी आगे बढ़ती है और उपकरण अधिक कॉम्पैक्ट होते जाते हैं, ये छोटे, उच्च संवेदनशील रंग सेंसर बहुत उपयोगी होंगे,” माइकल्स ने कहा।

शोधकर्ताओं के अनुसार, यह नई खोज दृष्टिबाधित लोगों के लिए उपकरणों के विकास में मदद कर सकती है।

“यह प्रौद्योगिकी जैवअनुकारी इलेक्ट्रॉनिक आंखों और अन्य न्यूरोमॉर्फिक प्रोस्थेटिक उपकरणों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है,” ली कहते हैं। “उच्च गुणवत्ता वाली रंग संवेदन और छवि मान्यता कार्य दृष्टिबाधित लोगों के लिए भविष्य में रंगीन वस्तुओं की धारणा की नई संभावनाएं ला सकता है।”

“यह एक बड़ा कदम है, लेकिन हमें अभी भी वैज्ञानिक और तकनीकी चुनौतियों का सामना करना है, जैसे कि वेफर-स्केल एकीकरण। वाणिज्यिक इमेज सेंसर लाखों पिक्सेल को एकीकृत कर सकते हैं और उच्च-परिभाषा छवियों को वितरित कर सकते हैं, लेकिन यह हमारे प्रोटोटाइप में अभी तक लागू नहीं किया गया है,” वे जारी रखते हैं। “यह बड़े पैमाने पर वैन डर वाल्स सेमीकंडक्टर डिवाइस एकीकरण वर्तमान में पूरे शोध समाज द्वारा दूर की जाने वाली एक महत्वपूर्ण चुनौती है। हमारे राष्ट्रव्यापी सहयोगियों के साथ, यह वह जगह है जहां हमारी टीम अपने प्रयासों को समर्पित कर रही है।”