چشمانی از جنس چشمان سوپرمن

نگاهی به افق های جدید در صنعت ساخت لنز

حتماً فیلم هایی مثل ترمیناتور یا Resident Evil را دیده اید که یکی از شخصیت ها از چشم هوشمند خاصی بهره می برد که به او امکان می دهد محیط اطراف را آنالیز کند و حتی مثل یک دوربین فیلمبرداری روی هدف خود زوم کند و آن را از نزدیک ببیند. اگر فکر می کنید این لنزهای زیستی (Bionic Lense) تنها به فیلم های علمی -تخیلی تعلق دارد، اشتباه می کنید. دانشمندان تاکنون در این زمینه به دستاوردهای چشمگیری رسیده اند.

«بابک پرویز» استادیار ایرانی مهندسی الکترونیک دانشگاه واشنگتن روی نانوفناوری زیستی، تولیدات نانو و سیستم های مکانیکی ریزالکترونیکی کار می کند. او با استفاده از تکنیک های ریزتولید و نانوفناوری، دستگاه های کوچک ولی کارآمدی می سازد و آنها را طی فرآیند Self-Assembly با شیشه یا پلیمر ادغام می کند.

«پرویز» از لنز استفاده می کند اما هنوز لنزهایی را که خود او در آزمایشگاه به وجود آورده، امتحان نکرده است. «پرویز» لنزهایی ساخته که حاوی مدارهای الکترونیکی و دیودهای LED هستند. این لنزها می توانند در عین اندازه بسیار کوچک شان به یک نمایشگر شخصی تمام و کمال تبدیل شوند.لنزهای الکترونیکی از پلیمر شفاف انعطاف پذیر ساخته می شوند و مدارهای الکترونیکی روی آن سوار می شود. پروفسور «پرویز» بر این باور است که اندازه کنونی صفحات نمایشگر موبایل و کامپیوتر، روند کوچک شدن نمایشگرها را به تعویق می اندازد.

اندازه صفحه نمایشگر یکی از دلایل عمده یی است که تا به امروز، اندازه نمایشگر موبایل ها، لپ تاپ ها، PDAها و ابزار اینچنینی تغییر چندانی نکرده است. اما اگر صفحه نمایش را در یک لنز بگنجانیم، می توانیم محدودیت های فیزیکی دستگاه های قابل حمل را به طور چشمگیری کاهش دهیم.پروفسور «پرویز» نشان داده است چگونه مدارهای پربازده حاوی LEDهای ریز می توانند به لایه های نازک، شفاف و انعطاف پذیر پلاستیک تبدیل شوند. این مدارها شامل لایه های فلزی هستند که تنها چند نانومتر ضخامت دارند و با LEDهایی پیوند می خورند که یک سوم میلی متر طول دارند.

نمونه اولیه این لنزهای الکترونیکی هنوز جای کار دارد. به گفته «پرویز» هدف اصلی در تولید لنزهای الکترونیکی چند ماه دیگر محقق می شود.وی می گوید؛ «ما برای انتقال نیرو به دنبال دو راه متفاوت هستیم. یکی از این راه ها، انتقال نیرو از طریق فرکانس رادیویی است که به این منظور، به نوعی گیرنده روی لنز احتیاج داریم تا اطلاعات را ارسال کنیم. اما راه دیگر، استفاده از سلول های خورشیدی است که نور را به انرژی تبدیل می کند.»

اما در کنار تمام این تئوری ها، نباید سازگاری زیستی را فراموش کرد. در واقع نگرانی اصلی این است که مبادا فناوری های الکترونیکی که در این لنزها به کار می رود، به چشم آسیب وارد کند. اگر از سلامتی چشم اطمینان حاصل شود، آنگاه ایده یک نمایشگر بی سیم همه جانبه روی لنز چشم، یک دستاورد محتمل خواهد بود که کارایی فراوانی خواهد داشت.هنگامی که لنزهای الکترونیکی به چشم هستند، در واقع مثل این می ماند که چند تصویر را روی هم انداخته باشید؛ یک تصویر، همان محیط اطراف است و تصویر دیگر آن چیزی است که روی لنز ظاهر می شود.این نمایشگرهای مجازی کاربردهای زیادی دارند. برای مثال رانندگان یا خلبانان می توانند سرعت یا سایر اطلاعات مربوط به خودرو و هواپیما را از طریق لنز مشاهده کنند. علاوه بر این، صنعت بازی های کامپیوتری هم می تواند با استفاده از لنزهای الکترونیکی، بازیکنان را کاملاً وارد یک دنیای مجازی کند، بدون اینکه دامنه دید آنها را محدود کند.یکی دیگر از موارد استفاده این لنزها در امکانات ارتباطی است. اگر یکی از این لنزها را به چشم داشته باشید، می توانید در طول سفر در اینترنت به گشت و گذار بپردازید، در حالی که هیچ کس نمی بیند شما در حال انجام چه کاری هستید.

پروفسور «پرویز» می گوید؛ «با توسعه لنزهای الکترونیکی، برنامه ها و نیازهایی هم به تبع آن شکل خواهد گرفت که حتی فکرش را هم نمی کنیم. اما نخستین هدف ما ارائه فناوری پایه و اطمینان از امنیت آن است.»

گذاشتن و برداشتن لنز های الکترونیکی هیچ تفاوتی با لنز های معمولی ندارد. این در حالی است که مصرف کننده خیلی زود به آن عادت می کند و به ندرت ممکن است احساس کند شیء خارجی روی چشمانش قرار گرفته است.ساخت این لنز ها کار دشواری بوده است، چون موادی که تماس آنها با بدن ضرری ندارد (مانند مواد آلی) بسیار ظریف هستند. این در حالی است که ساخت مدار های الکترونیکی، به مواد غیرآلی از جمله مواد شیمیایی سمی یا موادی نیاز دارد که حرارت بالایی می پذیرند و در نتیجه ممکن است به چشم آسیب برسانند.

محققان مدار لنز های الکترونیکی را از لایه های فلزی ساخته اند که تنها چند نانومتر- تقریباً معادل یک صدم پهنای موی انسان- ضخامت دارند.از سوی دیگر پروفسور «جیمز ولفسون» استاد دانشگاه استون در بیرمنگام انگلیس، به موفقیت لنز های الکترونیکی امید چندانی ندارد.وی به این نکته اشاره دارد که یک لنز، حدود ۱۴ میلی متر طول دارد، در حالی که طول مردمک چشم بین ۴ تا ۵ میلی متر است که در نتیجه، فضای زیادی برای ورود یک وسیله الکترونیکی خارجی روی چشم نمی ماند که حتی در این صورت، دید را دچار مشکل می کند.

«ولفسون» می گوید؛ «مشکل اصلی لنز های الکترونیکی، تعیین فاصله کانونی (فوکوس) است، چون لنز کاملاً به چشم چسبیده است. برای مثال گرد و غبار چشم را اذیت می کند، اما شما آن را نمی بینید چون خیلی نزدیک به چشم است. این امر در مورد تصاویری که روی لنز به نمایش درمی آید هم صدق می کند.»

وی در ادامه می افزاید؛ «لنز های الکترونیکی به فناوری نمایش پیشرفته یی نیاز دارند که اشیا را در فاصله یی دور نمایش دهند تا به این ترتیب، چشم بتواند روی آنها فوکوس کند اما گمان نمی کنم چنین فناوری پیشرفته یی در لنز های کوچک بگنجد.»

«ولفسون» که خود به ایده به کارگیری فناوری های الکترونیکی روی ابزار های بینایی علاقه دارد، پیشنهاد می کند این کار روی عینک صورت بگیرد، در حالی که محصولاتی از این دست به تولید رسیده است. به اعتقاد «ولفسون» عینک هم فضای بیشتری دارد و هم مشکلات زیستی و خطر آفرین لنز را به همراه ندارد.

ترجمه؛ نسترن صائبی

www.ScienceDaily.com