[상식][과학] 인공 안구, 2020

인공눈 개발 / 인조인간 / 눈의 발달 / 기계눈 / 안구 / 어디까지 발전 / 개발 발명 /

인공눈, 2020

공동연구팀

• 중국 홍콩과학기술대 전기정보공학과
• 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 전기공학 및 컴퓨터과학과
• 로렌스 버클리 국립연구소 재료과학분과
• '네이처'에 21일자에 발표.
• 사람의 눈 구조와 유사
• 높은 해상도
• 넓은 시야각

사람의 눈

사람눈의 구조는

• 돔 형태의 망막
• 1㎠당 1000만개가 넘는 광수용체
  이다.

이로 인해

• 넓은 시야각
• 높은 해상도
• 빛에 매우 민감하게 반응

인공눈 개발이 어려운 이유

로봇공학과 생체공학 분야에서 사람의 눈과 비슷한 인공 안구 개발 시도가 성공하지 못하고 있는 이유

• 이런 망막의 형태(돔)
• 복잡한 구조

현재까지 개발된 인공 안구

1. 환자의 눈에 인공 망막을 심고, 이와 연결된 안경으로 망막 신경세포를 자극 --> 이미지를 볼 수 있게 하는 방식
2. 사람의 눈과 비슷한 형태로 만든 것도 있다.
   • 하지만 해상도가 떨어지거나
   • 시야각이 좁고
   • 내구성이 약했다.

연구팀이 개발한 인공 눈

• 페로브스카이트로 만들었다.
  • 페로브스카이트: 태양전지를 만들 때 활용되는 물질
• 나노와이어로 연결

해서 만들었다. 그래서

• 밀도가 높고
• 가볍고
• 빛에 민감
  한 인공 안구를 만들었다.
  
  
  
• 수정체: 알루미늄으로 만들어진 안구 가운데에 렌즈가 고정
• 이온성 액체로 채워져 있다.
• 뒤쪽에는 인공망막이 설치돼 있다.
• 인공망막에는 광수용체 세포를 모방한 나노와이어가 배열
• 액체금속선
  • 받은 신호를 뇌로 전송하는 신경섬유를 대신하게 되는 것
  • 인공망막의 나노와이어에서 받은 신호를 뇌로 전송

성능

• 인공눈은 알파벳 문자를 정확하게 인식할 수 있음을 연구팀은 확인
• 이번에 만든 인공 눈은 개념증명장치이기 때문에 100픽셀 정도이며 픽셀당 3개의 나노와이어가 연결돼 있어 해상도가 낮았다.
• 그렇지만 연구팀은 나노와이어 밀도를 사람 눈에 있는 광수용체보다 최대 10배 이상 늘릴 수 있는 만큼 사람의 눈보다 높은 해상도를 가질 수 있다고 설명

Reference

1. [서울신문] ‘600만불의 사나이’ 눈처럼 인공 안구 이식 현실화되나