Воскресенье, 21 апреля, 2024

16+

Солнечные батареи восстановят зрение человеку?

Время на чтение 3 мин.

Исследователь Удо Ремер из австралийского Университета Нового Южного Уэльса хочет открыть новую страницу в нейропротезировании. Он считает, что технология, лежащая в основе фотовольтаики — преобразования света в электричество, — может вернуть зрение незрячим. Объясняем, как это должно работать и на какой стадии исследование находится сейчас.

Что такое нейропротезирование?

Это область на стыке науки, где создают протезы, которые могут заменять или восстанавливать утраченные из-за болезни или травмы функции нервной системы. Эти устройства могут подключаться к нервной системе, чтобы восстановить способность двигаться, чувствовать и даже видеть или слышать. Примером такого устройства является кохлеарный имплантат, который помогает людям с нарушениями слуха.

Микрофон кохлеарного имплантата улавливает звуки из окружающей среды. Речевой процессор, который обычно носится за ухом, преобразует звуки в электрические сигналы, которые передаются на внутренний имплантат через магнитное соединение. Тот отправляет электрические импульсы непосредственно к слуховому нерву, который передает сигналы в мозг, где они интерпретируются как звук. Этот процесс позволяет человеку воспринимать звуки, даже если волосковые клетки улитки, которые обычно выполняют эту функцию, повреждены или не работают.

Можно ли создать такой имплантат для глаз?

Одна из причин снижения зрения — повреждение фоторецепторов (тех самых палочек и колбочек), специальных клеток, которые воспринимают свет и преобразуют его в сигналы, поступающие в мозг. К этому приводят заболевания сетчатки. Например, пигментный ретинит — наследственная болезнь, при которой деформируются палочки. И возрастная макулярная дегенерация (ВМД) — постепенное разрушение колбочек, находящихся в основном в центре сетчатки. ВМД нередко развивается у пожилых людей и является самой частой причиной слепоты.

Чтобы восстановить зрение, медики работают над имплантатами, которые заменят поврежденные клетки. Электроды должны создать электрические импульсы, которые позволят человеку видеть хотя бы небольшое пятно света. Проблема в том, что импульсы передают по проводам. А провода в глазу — это очень неудобно.

Солнечная панель избавит от проводов?

Да, идея в том, что крохотная солнечная панель, прикрепленная к глазному яблоку, будет полностью автономной. Попадающий на нее свет она преобразует в электрический импульс, который по зрительному нерву отправится в мозг. Таким образом панель сымитирует работу фоторецепторов.

Проблема в том, что одна такая батарея не сможет генерировать мощный импульс. Потребуется как минимум три элемента, чтобы создать достаточное напряжение для передачи сигнала в мозг. Исследователи выбирают подходящие материалы: они уже поняли, что кремниевые элементы сложно приспособить для глаза, поэтому экспериментируют с арсенидом галлия.

Как продвигается работа?

Пока на стадии концепции. Ученые изготовили два солнечных элемента площадью 1 кв. см каждый и установили друг над друга. Но цель — добиться системы из трех элементов размером 50 мкм площадью около 2 кв. мм.

Нужно иметь в виду, что даже, если удастся создать эффективные солнечные панели, падающего на глаз свет может оказаться недостаточно для их работы. Поэтому вполне вероятно, что устройства придется дополнять специальными очками, которые будет усиливать излучение.

В любом случае, если дело и дойдет до внедрения такой технологии, то это произойдет не в ближайшем будущем.

Свежие новости

spot_img

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь