Digitale agenda: Zwitserse, Franse en Duitse wetenschappers ontwikkelen kunstmatige 'insecten' ogen om ongelukken te helpen voorkomen

Wetenschappers in Zwitserland, Duitsland en Frankrijk onderzochten hoe het insectenoog werkt en ontwierpen en bouwden de eerste volledig functionele miniatuur gebogen kunstmatige samengestelde ogen. De 'KROMMING'-project ontving 2 miljoen euro aan EU-financiering voor de ontwikkeling van miniatuur 'insectenogen', die een hoog industrieel potentieel hebben in mobiele robotica, slimme kleding en medische toepassingen.

In de toekomst zou het kunstmatige samengestelde oog kunnen worden gebruikt in gebieden waar panoramische bewegingsdetectie van cruciaal belang is. Een flexibel kunstmatig samengesteld oog zou bijvoorbeeld rond auto's kunnen worden bevestigd voor efficiënte detectie van obstakels (bijvoorbeeld tijdens parkeermanoeuvres, voor geautomatiseerde voertuiggeleiding of voor de detectie van voertuigen of voetgangers die te dichtbij komen), of geïmplementeerd in microluchtvoertuigen ( MAV's) voor vision-based botsingsvrije navigatie (zoals tijdens de landing of voor het vermijden van obstakels, zoals bij reddingsoperaties). Vanwege hun inherent lage dikte en flexibiliteit kunnen ze ook in weefsels worden geïntegreerd om slimme kleding te maken, zoals slimme hoeden met botsingswaarschuwingssystemen voor slechtzienden. Bovendien zouden flexibele kunstmatige samengestelde ogen kunnen worden bevestigd aan de muren en meubels van intelligente huizen voor bewegingsdetectie (bijvoorbeeld voor ouderen in omgevingsondersteunde woonscenario's, of voor kinderen in een rol ter voorkoming van ongevallen).

Vicevoorzitter van de Europese Commissie Neelie Kroes zei: “De natuur biedt ons veel uiterst geavanceerde oplossingen als het gaat om het oplossen van problemen. De door de EC gefinancierde onderzoeksprogramma’s geven ons de mogelijkheid om op industriële schaal enkele van de geweldige dingen die Moeder Natuur ons heeft gebracht te laten inspireren, begrijpen, kopiëren en opnieuw te creëren, zodat we de levens van onze medeburgers kunnen verbeteren.”

Het samengestelde oog heeft kenmerken en functionaliteit die vergelijkbaar zijn met het oog van de fruitvlieg Drosophila en andere geleedpotigen. Het oog, een klein (12.8 mm diameter, 1.75 gram) cilindrisch object, bestaat uit 630 "basisogen", ommatidia genaamd, gerangschikt in 42 kolommen van elk 15 sensoren. Elk ommatidium bestaat uit een lens (172 micron), gecombineerd met een elektronische pixel (30 micron). Deze sensoren hebben geavanceerde optische eigenschappen, zoals een onvervormd panoramisch gezichtsveld van 180°x60° en een grote scherptediepte, en kunnen zich aanpassen aan een grote verscheidenheid aan lichtomstandigheden.

Het CURVACE-project werd gefinancierd via het FET open programma van de Europese Commissie. FET open maakt deel uit van de afdeling Excellent Science van Horizon 2020, het EU-kaderprogramma voor onderzoek en innovatie, en bevordert nieuwe ideeën: gezamenlijk onderzoek voor embryonale, risicovolle visionaire wetenschap en technologie.

Achtergrond

De project omvat vijf samenwerkende instellingen: EPFL (Zwitserland), Universiteit van Aix-Marseille en CNRS (Frankrijk), Frauenhofer Instituut voor Toegepaste Optica en Precisietechniek (Duitsland) en de Universiteit van Tübingen (Duitsland) die gedurende 45 maanden samenwerken (01.10.2009) - 30.06.2013). Het budget van het hele project bedraagt ​​€ 2.73 miljoen, waarvan € 2.09 miljoen afkomstig is uit EU-financiering.

advertentie

De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS).

Deel dit artikel: