Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kamera nach menschlichem Auge gestaltet

07.08.2008
Flexible Elektronik ebnet Weg zum bionischen Implantat

US-Wissenschaftler haben eine Kamera entwickelt, deren Aufbau dem menschlichen Auge nachempfunden ist. Wie im natürlichen Vorbild fokussiert eine Linse das Licht auf eine gekrümmte Ebene.

Die Digitalkamera ist auch so groß wie ein menschliches Auge. Sie ermöglicht nicht nur neue Kameradesigns, sondern stellt auch einen Schritt auf dem Weg zu bionischen Augen dar. Möglich wurde die Entwicklung von Forschern der University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC) und der Northwestern University durch einen Trick zur Herstellung eines halbkugelförmigen Pixel-Arrays. "Dieser Zugang wird uns erlauben, Elektronik einzubinden, wo das bisher nicht möglich war", ist John Rogers, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen an der UIUC, überzeugt.

Die augengroße Kamera, die den halbkugelförmigen Detektor mit einem zweiten hemisphärischen Element inklusive Linse verbindet, könnte nach Ansicht der Forscher die Kamera-Technologie revolutionieren. "Optische Simulationen und Bildgebungsstudien zeigen, dass diese Systeme ein viel breiteres Sichtfeld, gleichmäßigere Beleuchtung und weniger Aberrationseffekte als ebene Kameras mit vergleichbaren Linsen ermöglichen", betont Rogers. Außerdem werden Kamerasysteme möglich, die mit den bisherigen ebenen Detektoren schlichtweg nicht realisierbar waren. Auch für medizinische Anwendungen verspricht die Entwicklung Vorteile. "Hemisphärische Detektoren sind viel besser für Netzhaut-Implantate geeignet als flache", erklärt der Wissenschaftler. Die Kamera lässt sogar komplett bionische Augen erahnen, wie sie aus den Terminator-Filmen und anderer Science-Fiction bekannt sind, heißt es seitens der UIUC.

Beim verwendeten Pixel-Array haben die Forscher Fertigungstricks genutzt, um die in einem gängigen ebenen Prozess hergestellte Elektronik in die hemisphärische Form zu bringen. Sie haben eine Gummimembran der gewünschten gekrümmten Form hergestellt und dann mechanisch zu einer ebenen Fläche deformiert. Dann wurde das Pixel-Array durch einen Transfer-Prozess vom Silizium-Wafer auf die Membran übertragen. Als nächster Schritt durfte sich die Membran in ihre ursprüngliche Form entspannen, wodurch auch die Elektronik hemisphärisch wurde. Speziell entwickelte Teile haben sich dabei so von der Membran gelöst, dass sie entstehende Spannungen kompensieren und somit für Stabilität sorgen. Zum Schluss wurde das Pixel-Array von der flexiblen Membran auf eine feste Glas-Hemisphäre übertragen.

Die Augen-Kamera des amerikanischen Wissenschaftlerteams wird in der ab heute, Donnerstag, verfügbaren Ausgabe des Journals Nature genauer vorgestellt. Die Möglichkeit, flexible Elektronik-Elemente herzustellen, ist aber nicht auf Anwendungen in der Optoelektronik beschränkt und dürfte gerade im biomedizinischen Bereich in den kommenden Jahren zu weiteren Durchbrüchen führen. Rogers nannte gegenüber pressetext im März beispielsweise die Epilepsie-Therapie als einen Forschungsschwerpunkt (http://pte.at/pte.mc?pte=080329003).

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.uiuc.edu
http://www.northwestern.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Ein stabiles magnetisches Bit aus drei Atomen
21.09.2017 | Sonderforschungsbereich 668

nachricht Drohnen sehen auch im Dunkeln
20.09.2017 | Universität Zürich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften