Como uno de los diseños de ojos más exitosos en el reino animal, los ojos compuestos naturales (NCE) han atraído una importante atención de la investigación al replicar la configuración anatómica para formar ojos compuestos artificiales curvos biomiméticos (BCACE).

En esta revisión, el grupo del profesor Xuming Zhang de la Universidad Politécnica de Hong Kong comienza con una clasificación simple de NCE y luego proporciona una revisión exhaustiva de los principales parámetros, mecanismos operativos, avances recientes, metodologías de fabricación y aplicaciones potenciales de BCACE.

Este trabajo se distingue porque los autores se centran especialmente en los "curvos", que son difíciles de fabricar pero se parecen mucho a la arquitectura y funciones de los NCE y podrían revolucionar potencialmente los sistemas de imágenes en vigilancia, visión artificial y vehículos no tripulados.

Es importante destacar que, para los BCACE, se analiza la emulación adicional de ojos compuestos naturales y la combinación con lentes sintonizables optofluídicos para presentar una vía prometedora para proporcionar mejores instrumentos y dispositivos.

Los aspectos más destacados de esta revisión son los siguientes:

1. Los autores proponen varios parámetros para evaluar los ojos compuestos artificiales curvos biomiméticos (BCACE), incluido el campo de visión, el ángulo de aceptación de cada omatidio, el ángulo interomatidial, la métrica de rendimiento de imágenes cuantitativas, la sensibilidad óptica y la velocidad de percepción angular más alta.
2. Con base en los mecanismos operativos, se aclaran los BCACE.En concreto, se dividen en aquellos con distancias focales fijas y aquellos con distancias focales sintonizables, con una mayor subcategorización dentro de cada tipo.
3. Se introducen varios métodos de fabricación para BCACE, como la deformación de una matriz de lentes planas y la escritura directa con láser.
4. Se muestran las aplicaciones de BCACE, incluido el monitoreo dinámico.
5. Se demuestran breves discusiones sobre el desarrollo futuro de BCACE, incluida la emulación adicional de ojos compuestos naturales y la combinación con lentes sintonizables optofluídicos.

Este documento ha proporcionado una completarevisarde ojos compuestos artificiales curvos biomiméticos (BCACE).Arraigados en los fundamentos de los ojos compuestos naturales (NCE) y BCACE, los autores han introducido un conjunto de parámetros para delinear las características de los BCACE.Los BCACE revisados ​​se clasifican en dos tipos principales según sus principios de funcionamiento: aquellos con distancias focales fijas y aquellos con distancias focales sintonizables.

En particular, el primer tipo se puede subdividir en tres categorías, a saber, BCACE simplificados, BCACE con conjuntos de fotodetectores dentro de superficies curvas y BCACE con guías de luz.El último tipo también se puede clasificar en función de diversas técnicas para alterar las formas de las microlentes, incluida la presión fluídica, los efectos térmicos y los ajustes de pH.

En cuanto a la fabricación, si bien se han propuesto algunos métodos innovadores, como la escritura directa con láser, para crear matrices de microlentes curvas utilizadas en los BCACE, la producción de un sistema BCACE completo que pueda rivalizar con el rendimiento de los NCE sofisticados sigue siendo una tarea sumamente desafiante.

En consecuencia, a los BCACE todavía les queda un largo camino por recorrer.Por ejemplo, es necesario desarrollar nuevos conceptos de diseño y enfoques de fabricación para emular no solo las NCE de aposición sino también las NCE de superposición óptica y las NCE de superposición neuronal.Además, la integración de BCACE con lentes sintonizables optofluídicas permitecontrol precisosobre la manipulación de la luz, facilitando así la realización de sistemas de inteligencia artificial con capacidades mejoradas de procesamiento de información.

En resumen, es previsible que los BCACE transformen los sistemas de imágenes microópticas en plataformas versátiles para aplicaciones prácticas, que incluyen, entre otras, atención médica inteligente, sistemas de visión robótica inteligente y sistemas de visión de vehículos aéreos no tripulados.

el trabajo espublicadoen el diarioInstrumentación y dispositivos avanzados.

Más información:Heng Jiang et al, Ojos compuestos artificiales curvos biomiméticos: una revisión,Instrumentación y dispositivos avanzados(2024).DOI: 10.34133/adi.0034

Proporcionado porInstrumentación y dispositivos avanzados