Mắt người là cơ quan nhỏ bé nhưng có cấu tạo vô cùng phức tạp, thực hiện chức năng nhìn, quan sát, thu nhận lại hình ảnh của sự vật, màu sắc để chuyển vào não xử lý và lưu trữ nên việc chế tạo một thiết bị điện tử có khả năng giao tiếp với não bộ như mắt người là một việc không dễ thực hiện. Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu vừa chế tạo thành công con mắt nhân tạo 3D đầu tiên trên thế giới. Thiết bị không chỉ có tính năng vượt trội hơn so với các thiết bị khác mà còn cho phép khả năng nhìn rõ hơn so với mắt thật.

Ngày nay, thiết bị Đôi mắt sinh học (Bionic eyes) được xem như một giải pháp giúp phục hồi thị lực cho những người bị mất thị lực, và thậm chí là cả những người bị mù bẩm sinh. Hiện, trên thị trường đã có các phiên bản mắt sinh học tiên tiến nhất đến từ các công ty như Bionic Vision Australia và Second Vision. Cả hai sản phẩm đều được thiết kế để có thể được cấy ghép vào cơ thể bệnh nhân.

Các phiên bản mắt sinh học có hình thức cơ bản giống nhau với một cặp thấu kính có gắn camera ở giữa. Dữ liệu sau đó được kết nối và xử lý bởi một thiết bị nhỏ đeo bên ngoài cơ thể và được chuyển đến hệ thống vật liệu cấy ghép trên võng mạc người dùng. Từ đó, các tín hiệu được truyền đến trung tâm thị giác của não bộ.

Người dùng khi đó có thể cảm nhận và nhìn thấy dạng ánh sáng nhấp nháy lần đầu tiên sau nhiều năm mất thị lực. Tuy nhiên, ánh sáng này chưa đủ rõ nên người dùng vẫn gặp nhiều khó khăn trong việc nhìn các vật thể hay điều hướng. Nhiều nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng mắt sinh học tạo ra các hình ảnh có đường sọc và quá chậm để bắt những chuyển động nhanh.

Thiết bị mới của nhóm các nhà khoa học tại trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hồng Kông (HKUST) có tên gọi là Mắt điện hóa (EC-Eye) được coi là một bước tiến lớn, mang lại hy vọng cho những người có mất thị lực.

Theo đó, thay vì sử dụng cảm biến hình ảnh hai chiều như máy ảnh, EC-Eye được mô phỏng theo võng mạc người - màng bên trong đáy mắt có nhiệm vụ tiếp nhận ánh sáng từ thủy tinh thể hội tụ lại - với đường cong lõm hình lòng chảo. Trên bề mặt này được trang bị một loạt các cảm biến ánh sáng siêu nhỏ được thiết kế để mô phỏng các tế bào cảm quang trên võng mạc. Những cảm biến này sau đó được gắn vào một bó dây làm bằng vật liệu kim loại dạng lỏng, hoạt động với vai trò của các dây thần kinh thị giác. 

Thử nghiệm cho thấy khả năng hiển thị hình ảnh của EC-Eye tương đối rõ ràng. Dữ liệu được hiển thị trên một màn hình máy tính dưới dạng các chữ cái lớn và rõ ràng.

Mặc dù được đánh giá là bước cải tiến rất lớn so với các thiết kế mắt bionic hiện có trên thị trường công nghệ, nhưng tầm nhìn của EC-Eye vẫn còn thua xa so với mắt người. Dù vậy, các nhà nghiên cứu khẳng định trong tương lai có thể cải thiện hơn nữa tính năng của công nghệ này bằng cách sử dụng cảm biến với số lượng lớn cũng như gắn mỗi cảm biến vào một dây nano riêng lẻ. Thậm chí, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng việc sử dụng vật liệu đa dạng trong các bộ phận của EC-Eye làm tăng độ nhạy với tia hồng ngoại, giúp hỗ trợ quan sát vào ban đêm.

Tất nhiên, trước mắt cần thực hiện nhiều nghiên cứu sâu hơn để cải thiện tính năng của công nghệ nhưng EC-Eye đã cho thấy tiềm năng của nó trong việc hỗ trợ những người khiếm thị.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/science/world-first-3d-bionic-eye/, 6/2020