Os robôs terão olhos “esbugalhados” para visão ilimitada

Os olhos dos insetos sempre foram uma fonte de inspiração para os cientistas, graças à sua extraordinária capacidade de fornecer uma visão de quase 360 ​​graus. Agora, um grupo de investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong deu um passo significativo na replicação desta maravilha natural, desenvolvendo câmaras de vídeo inovadoras com olhos de insecto.

Eles poderiam revolucionar a forma como os robôs e veículos autônomos percebem o mundo ao seu redor. O segredo? O uso de nanofios de perovskita em vez de lentes tradicionais.

O olho de um inseto: a mais avançada tecnologia de visão

Insetos como as libélulas possuem olhos compostos que, quando emparelhados, oferecem um campo de visão de quase 360 ​​graus, permitindo-lhes escapar habilmente de predadores. Esses olhos são compostos por numerosos omatídeos: essencialmente, tubos com uma lente simples em uma extremidade e um fotorreceptor básico na outra. Sua visão consiste em entradas semelhantes a pixels de grandes feixes desses omatídeos.

Cada inseto precisa manter distância um do outro, por isso deve saber a localização precisa e a velocidade relativa um do outro. É por isso que o olho composto é importante: tem um campo de visão mais amplo e maior sensibilidade ao movimento.

O desafio tecnológico

Criar câmeras que possam alcançar o mesmo resultado que o olho de um inseto (e baratas também) tem se mostrado um desafio. No final, porém, Fã de Zhiyong e seus colegas replicaram a arquitetura dos olhos dos insetos usando nanofios feitos de perovskita, um material cristalino, sem a necessidade de lentes de precisão. Linkei o estudo aqui.

Seu design? Consiste em um hemisfério impresso em 3D com aproximadamente 2 centímetros de diâmetro e 121 aberturas, cada uma com 1 milímetro de diâmetro, que funciona como uma simples câmera pinhole. Em cada buraco, um nanofio de perovskita direciona a luz de um campo de visão muito estreito diretamente para um sensor de luz, e a eletrônica combina os resultados em um único quadro.

Resultado? O olho inseto pode gerar imagens com um campo de visão de 140 graus, e um par sobreposto pode estendê-lo para 220 graus completos.

Olho de inseto: aplicações práticas

Os pesquisadores também construíram um par de olhos compostos artificiais menores, com 37 sensores de luz. Eles equiparam um drone quadricóptero com esse sistema e puderam usá-lo para rastrear um cão robótico no solo.

Fan diz que o design do olho composto também se beneficia da simplicidade, leveza e preço acessível, mas não substituirá completamente as câmeras de vídeo tradicionais. Em vez disso, ele acredita que os dispositivos fornecerão dados suplementares úteis para robôs e outras máquinas, como carros autônomos.

Rumo a um futuro visionário

Inspiração extraída do mundo natural (ainda e sempre vivo lá biomimética) poderá também abrir novos horizontes no domínio da robótica e da condução autónoma. Esses olhos artificiais leves e baratos de insetos prometem expandir drasticamente as capacidades visuais das máquinas, permitindo-lhes navegar e interagir com o ambiente de maneiras cada vez mais sofisticadas.

Os robôs e os veículos autónomos tornar-se-ão parte integrante da nossa vida quotidiana: a ideia de que poderão ver melhor do que nós tem algo curiosamente tranquilizador.