Hàn có mặt ở khắp mọi nơi trong các công nghệ y tế nội bộ từ máy tạo nhịp tim đến ốc tai điện tử – pin, linh kiện và bảng mạch được giữ cố định bằng keo dán , phôi , dây , quả cầu và chất trợ dung của Indium Corporation . Nhưng có một thành phần là chìa khóa để mở ra tiềm năng trong tương lai cho một bộ phận giả cụ thể.
Trong tiểu thuyết Cyborg năm 1972, phi công thử nghiệm Steve Austin được lắp chân tay giả cơ học để thay thế các bộ phận cơ thể bị phá hủy trong một vụ tai nạn. Hai năm sau, câu chuyện hư cấu này được chuyển thể lên màn ảnh nhỏ bởi đài truyền hình ABC dưới dạng “ The Six Million Dollar Man ”. [Ngày nay, Steve sẽ là người đàn ông trị giá 34 triệu đô la khi điều chỉnh theo lạm phát.] Trong số các bộ phận giả của anh ta có một cánh tay sinh học với sức mạnh/khéo léo siêu phàm và một mắt trái được thay thế bằng một mắt có thể tháo rời chứa một máy ảnh thu nhỏ.
Mặc dù sách, phim truyền hình và các bộ phim sau đó đều là tác phẩm hư cấu, các bộ phận cơ thể sinh học đã xuất hiện trong nhiều thập kỷ. Ví dụ, vào những năm 1970, giáo sư MIT và là người tiên phong về trí tuệ nhân tạo Marvin Minsky đã tạo ra một cánh tay cơ học có 14 khớp, ba khuỷu tay, được điều khiển bằng máy tính và có cơ bắp thủy lực . Marvin tin rằng phản hồi cảm giác chất lượng cao một ngày nào đó sẽ đạt đến giai đoạn mà các hệ thống rô bốt điều khiển từ xa tiên tiến sẽ "cảm nhận và hoạt động giống hệt bàn tay của chúng ta đến mức chúng ta sẽ không nhận thấy bất kỳ sự khác biệt đáng kể nào". Nhưng các mô cấy mắt sinh học - ngay cả những mô cấy có mục tiêu thị lực cơ bản - chỉ mới được phát triển gần đây.
Con mắt sinh học đầu tiên – Sản phẩm y tế Second Sight Hệ thống võng mạc giả Argus II – không phải Được FDA chấp thuận cho đến năm 2013. Hình ảnh từ camera video của Argus được chuyển đổi thành dữ liệu điện tử và được gửi đến võng mạc nhân tạo được cấy ghép. Hệ thống đó chỉ chứa 60 pixel đen trắng. Quay trở lại ngày nay, và các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân ở Trung Quốc và Đại học Northumbria của Anh có thể đã giải mã được một trong những rào cản quan trọng đối với sự phát triển của công nghệ mắt sinh học: giảm mức tiêu thụ điện năng.
Sinh học mô phỏng là nghiên cứu về thiên nhiên và các hiện tượng tự nhiên – đưa ra các giải pháp cho các vấn đề trong khoa học, kỹ thuật và y học từ thế giới tự nhiên. Mắt sinh học mô phỏng, có chức năng chụp ảnh tuyệt vời (ví dụ, trường nhìn rộng và quang sai thấp), đã cho thấy tiềm năng to lớn trong lĩnh vực phục hình thị giác và robot. Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ này đã tiến triển chậm do các yêu cầu xử lý tiêu thụ một lượng điện năng lớn. Chìa khóa để giảm mức tiêu thụ điện năng này là gì? Indi.
Khi một thiết bị synap nhân tạo được phủ một lớp indium tăng cường phun electron, độ dẫn điện tăng lên và mức tiêu thụ điện năng giảm mạnh . So với các synap nhân tạo quang học hiện tại, thiết bị này đạt mức tiêu thụ điện năng cực thấp là 68,9 aJ cho mỗi xung – thấp hơn hàng trăm lần.
Vẫn còn những vấn đề khác đối mặt với sự tiến bộ của mắt mô phỏng sinh học, bao gồm độ cứng của các vật liệu hiện có và cấu trúc thiết bị phức tạp. Việc đưa thông tin có độ phân giải cao từ mắt đến vỏ não thị giác sẽ cần sự kết hợp hoàn hảo giữa sức mạnh xử lý và những tiến bộ công nghệ có thể vẫn còn cách xa hàng thập kỷ. Nhưng vai trò quan trọng của indium trong việc giảm mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị này đang truyền cảm hứng cho các nghiên cứu mới về các hệ thống thị giác nhân tạo trong tương lai.
Steve Austin chỉ có chiếc máy ảnh thu nhỏ của mình chắc hẳn sẽ rất ghen tị.
Được biên soạn bởi Chuyên gia MarCom Christian Vischi với sự đóng góp của Trưởng phòng Đánh giá Công nghệ David Socha.
Thẩm quyền giải quyết:
Hu, Yunxia, et al. “Các khớp thần kinh quang học công suất cực thấp dựa trên lớp MoS2 bằng cách pha tạp điện tích bề mặt do Indium tạo ra cho mắt mô phỏng sinh học.” Advanced Materials . Ngày 16 tháng 10 năm 2021. DOI: 10.1002/adma.202104960
