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Bionische Kamera, inspiriert von Insekten

Jedes Insektenauge besteht aus vielen kleinen Einheiten, die als Facetten bezeichnet werden. Jede Facette besteht aus Linse, Pigment und Fotorezeptoren. Die Linse ist auf einem transparenten Kristallkegel montiert, der es dem Licht ermöglicht, die Fotorezeptoren zu erreichen. Schwarzes Pigment isoliert Facetten von jederandere und schirmt Hintergrundlicht aus.
Die halbkugelförmige Form ermöglicht extrem weitwinklige Sichtfelder. Der andere Vorteil dieses Designs besteht darin, dass es eine unglaubliche Sichttiefe aufweist, die Objekte trotz der Entfernung von der Kamera fokussiert.

[Bildquelle : Universität von Illinois und Beckman Institute ]

John Rogers Physikalischer Chemiker und Materialingenieur an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und Forschungsleiter sagte: „Wir betrachten die Insektenwelt als Inspiration für das Design, aber wir sind nicht daran gebunden… Es ist keine Bio-Mimikry, es ist Bio-Inspiration.“

Bei diesen künstlichen Insektenaugen befinden sich die winzigen Linsen auf Säulen auf der Basis einer flexiblen Membran - alle aus elastischem Polymer, das auch in Kontaktlinsen verwendet wird. Jeder tragende zylindrische Pfosten schützte seine Linse vor Biegungen oder Dehnungen in der Basismembran.
Die Anordnung der Linsen liegt auf einer zweiten Schicht dehnbarer Silizium-Fotodioden, die das fokussierte Licht der Linsen in Strom oder Spannung umwandeln, die von kleinen Serpentinendrähten zu anderer Elektronik transportiert werden.
Die letzte Schicht von “ schwarze Matrix ”befindet sich sowohl auf der Linsenschicht als auch auf der Fotodiodenschicht, um die gesamte Struktur vor Hintergrundlicht zu schützen. Das schwarze Pigment von echten Insektenaugen kann sich an sich ändernde Lichtbedingungen anpassen, die künstliche Kamera nimmt diese Einstellungen jedoch per Software vor.

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Jede einzelne Facette bietet eine Auflösung von 1 Pixel. A 180 Kamera mit Pixelauflösung bietet nicht die beste Ansicht, aber Rogers erwartet, dass Kameradesigns mit einer besseren Auflösung mit den Augen von Gottesanbetern vergleichbar sind 15 000 Facetten und Libellen 28 000 Facetten.

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