Leilei Guและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกงได้เปิดตัวอุปกรณ์ประดิษฐ์ที่เลียนแบบโครงสร้างและการทำงานของดวงตามนุษย์อย่างใกล้ชิด ทีมงานได้ใช้การออกแบบโดยการจัดเรียงสายนาโนไวแสงครึ่งวงกลมครึ่งวงกลม ซึ่งเลียนแบบเซลล์รับแสงในเรตินาของมนุษย์ อุปกรณ์ของพวกเขามีศักยภาพในการสร้างภาพที่ความละเอียดสูงกว่าสายตามนุษย์
และอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในวิทยาการหุ่นยนต์
สายตาของเราให้ข้อมูลประมาณ 80% ที่เรารับรู้จากสภาพแวดล้อมของเรา พวกเขาให้มุมมองที่กว้างถึง 160 °; ปรับให้เข้ากับสภาพแสงและการมองเห็นที่แตกต่างกันอย่างรวดเร็ว และแก้ไขรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ได้ 30 ซม. จากระยะ 1 กม. สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยเรตินาของเรา – ซีกโลกเว้าที่มีเซลล์รับแสง 10 ล้านเซลล์ในทุกตารางเซนติเมตร ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ของร่างกายได้รับการเลียนแบบอย่างประสบความสำเร็จโดยเทคโนโลยี แต่ดวงตาได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายากต่อการลอกเลียนแบบมาก หัวใจของปัญหาคือการกำหนดค่าแบบเรียบๆ ของเซนเซอร์ภาพที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งทำให้ทั้งหมดแต่เป็นไปไม่ได้ที่จะรวมเข้ากับโครงสร้างครึ่งซีกเพื่อสร้างเรตินาเทียม
อิเล็กโทรดที่ไวต่อแสงทีมของ Gu หลีกเลี่ยงปัญหานี้ด้วยการเลียนแบบเซลล์รับแสงของดวงตาโดยใช้สายนาโนของ Perovskite ซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดที่ไวต่อแสง สายไฟถูกวางลงบนพื้นผิวด้านในของเปลือกอะลูมิเนียมออกไซด์ที่มีรูพรุนครึ่งซีก และยึดติดกับลวดโลหะเหลวซึ่งจำลองเส้นใยประสาทที่อยู่ด้านหลังเรตินา
จากนั้นซีกโลกอะลูมิเนียมเคลือบทังสเตนที่หันด้านตรงข้ามจะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดตอบโต้กับสายนาโน ในขณะที่ช่องว่างระหว่างซีกโลกเต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ของเหลวไอออนิก เทียบได้กับของเหลวในแก้วที่พบในดวงตาของมนุษย์ สุดท้าย เลนส์และรูรับแสงที่ปรับได้ถูกวางไว้เหนือรูในซีกโลกที่สองวิสัยทัศน์ของความงาม
Gu และเพื่อนร่วมงานได้สร้างต้นแบบ
ของการออกแบบด้วยการจัดเรียงสายนาโนที่สร้าง 100 พิกเซล ซึ่งเพียงพอสำหรับการสร้างภาพตัวอักษรต่างๆ ที่ฉายลงบนเลนส์ของอุปกรณ์ แม้ว่าสิ่งนี้จะห่างไกลจากความสามารถของสายตามนุษย์ แต่นักวิจัยคำนวณว่าสายนาโนที่พวกเขาใช้นั้นสามารถบรรจุอย่างหนาแน่นพอที่จะให้ภาพที่มีความละเอียดสูงกว่าที่ตาของเราผลิตถึงสิบเท่า
การใช้งานสำหรับตาเทียมที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์อาจรวมถึงหุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์ที่ทำงานอิสระและมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์ได้อย่างดีเยี่ยม นอกจากนี้ การออกแบบยังสามารถสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาดวงตาเทียมที่สร้างการมองเห็นของผู้พิการทางสายตาขึ้นใหม่ทั้งหมด ทีมงานของ Gu ตั้งเป้าที่จะตระหนักถึงศักยภาพของอุปกรณ์ของพวกเขาอย่างเต็มที่ และหวังว่าจะผลิตดวงตาแบบไบโอมิเมติกที่เหนือชั้นกว่าสายตาของเราในอนาคตอันใกล้
เห็นภาพสเปรย์น้ำลายในการสังเกตหยดละอองหลังจากที่เกิดจากการพูด ทีมงานของ NIDDK ได้ใช้ระบบการแสดงภาพด้วยเลเซอร์และออปติก หยดน้ำถูกสร้างขึ้นโดยให้บุคคลพูดวลี “รักษาสุขภาพ” ซ้ำหลายครั้ง (โดยมีการหน่วงเวลาสั้นๆ ระหว่างนั้น) ลงใน “ช่องลำโพง” ของกล่องกระดาษแข็ง จากนั้นจับการข้ามของหยดเล็กๆผ่านแผ่นแสงเลเซอร์ที่เข้มข้น ความไวสูงของระบบช่วยให้ทีมงานสามารถตรวจจับละอองขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20-100 ไมครอน จึงสามารถบันทึกปริมาณหยดละอองได้สูงกว่าการศึกษาก่อนหน้านี้
ตอนนี้นักวิจัยได้หาปริมาณการทดลองเหล่านั้น
เพื่อประเมินศักยภาพของหยดคำพูดเพื่อส่งอนุภาคไวรัส SARS-CoV-2 ในสภาพแวดล้อมที่ปิดล้อม ในงานที่อธิบายไว้ใน รายงาน โดยย่อของ PNAS Anfinrud และเพื่อนร่วมงานได้ใช้การตั้งค่าการทดลองที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ได้ค่าประมาณเชิงปริมาณว่าละอองที่เล็กที่สุดยังคงอยู่ในอากาศนานเท่าใดและมีกี่หยด ที่นักวิจัยเขียน
ประมาณการอย่างรอบคอบนักวิจัยอธิบายหยดละอองโดยใช้ฟังก์ชันการสลายแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล 2 ฟังก์ชัน โดย 25% แรกสุดในความสว่างของการกระเจิงและเศษส่วน 75% หรี่ที่มีค่าคงที่การสลายแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลที่ 8 นาทีและ 14 นาทีตามลำดับ
พวกเขาใช้อัตราการสลายตัวถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของหยดทั้งหมดเพื่อคำนวณความเร็วปลายของละออง และเนื่องจากละอองขนาดเล็กกว่าตกลงมาในอัตราที่ช้าลง (อยู่ในอากาศนานขึ้น) จากความเร็วที่พวกเขาสามารถประมาณขนาดหยดโดยเฉลี่ยที่ตกลงมา
ความน่าจะเป็นที่หยดมีอนุภาคไวรัสขึ้นอยู่กับปริมาตรหยดเริ่มต้น แต่การระเหยจะทำให้ปริมาตรลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากปล่อยออกจากปาก ทีมงานได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการหดตัวตามความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิของการตั้งค่าการทดลอง โดยประมาณขนาดหยดเริ่มต้นให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12-21 ไมครอน
นักวิจัยไม่สามารถแสดงความคิดเห็นได้ แต่ NIDDK ตอบคำถามในนามของพวกเขา NIDDK บอกกับPhysics Worldว่านักวิจัย “ประหลาดใจที่พบอนุภาคจำนวนมหาศาลในช่วง 12-20 ไมครอน [ซึ่งสูงกว่าที่แนะนำโดยการวิจัยครั้งก่อนมาก] ซึ่งหลังจากที่แห้งและหดตัวเหลือประมาณ 4 ไมครอนจะยังคงอยู่ ลอยอยู่ในอากาศนานหลายนาที”
สุดท้าย เพื่อหาความน่าจะเป็นที่หยดละอองห่อหุ้มไวรัสอย่างน้อยหนึ่งตัว ทีมงานได้ประมาณปริมาณน้ำลายที่ปล่อยออกมาทั้งหมดในการทดลอง และรวมข้อมูลนี้กับข้อมูลจากการวิจัยล่าสุดที่แสดงว่าน้ำลายจากผู้ป่วย COVID-19 มีโดยเฉลี่ยประมาณเจ็ดล้านคน อนุภาคไวรัสต่อมิลลิลิตร
Credit : hyperkinky.net imichaelkorsfactorys.com iskandarpropertytube.com italianpoetryreview.net jackpinebobcary.net
