La naturaleza lleva cientos de millones de años experimentando con soluciones visuales, y a veces sus diseños parecen sacados de ciencia ficción. Los insectos, por ejemplo, no ven el mundo como nosotros. Sus ojos compuestos ofrecen una percepción panorámica, gran sensibilidad al movimiento y una forma eficiente de procesar información visual sin requerir un cerebro enorme.. Ahora, un equipo de científicos de la Academia de las Ciencia China ha utilizado esa inspiración milenaria para crear un ojo biónico artificial que podría cambiar la forma en que los robots y las máquinas “ven” su entorno gracias a su capacidad para imitar tanto la estructura como la funcionalidad de los ojos de insectos, integrándolo en sistemas electrónicos para lograr una visión de amplio campo que además procesa información de forma eficiente. El avance ha sido publicado en Nature Communications.. ¿Por qué los ojos de los insectos son tan importantes en este tipo de estudios vinculados a la biomimética? Los ojos humanos funcionan con una lente única que enfoca la luz sobre una capa de células sensibles, que luego envían señales al cerebro. Los ojos de insectos, sin embargo, son muy distintos: están compuestos por cientos o miles de unidades llamadas ommatidios, cada una con su propio lente y fotoreceptor. El resultado no es una imagen nítida como la nuestra, pero sí una visión panorámica, muy sensible al movimiento y capaz de procesar cambios rápidos en el entorno.. Eso es especialmente útil para criaturas pequeñas que necesitan reaccionar con rapidez a amenazas o presas, sin disponer de un cerebro enorme o de complejos sistemas de procesamiento. El objetivo de los autores, liderados por Tiger H. Tao, no fue copiar literalmente el ojo de un insecto, sino tomar sus principios de diseño y adaptarlos a la ingeniería moderna. Para ello, combinaron materiales flexibles, microfabricación y algoritmos de procesamiento de señal inspirados en la forma en que los insectos integran datos visuales.. El resultado es un sensor visual que captura imágenes de campo amplio (como una vista panorámica) y con una eficiencia energética muy alta, algo que resulta difícil de lograr con cámaras convencionales y sensores “humanos”.. Al igual que ocurre con el ojo humano, las cámaras y sensores visuales que utilizamos hoy en robots, teléfonos o automóviles suelen basarse en un solo cristal y un sensor plano. Eso implica que captan una imagen similar a la humana, pero con campo visual limitado. También requieren procesamiento intensivo para reconocer objetos y movimientos y consumen grandes cantidades de energía cuando se busca mayor resolución o velocidad.. De acuerdo con el equipo de Tao, este tipo de ojo biónico podría integrarse en robots móviles, drones o vehículos autónomos que necesiten “ver” su entorno de forma rápida y con bajo consumo de energía, sin depender de grupos voluminosos de sensores o de potentes procesadores. Así, este nuevo ojo biónico permite ampliar el campo visual sin necesidad de lentes gigantes, detectar movimiento de forma más eficiente, y reducir el consumo energético.. Esto abre la puerta a sistemas visuales que no solo “ven más”, sino que procesan lo que ven de forma más parecida a la naturaleza que al mundo digital. Los sistemas visuales bioinspirados podrían mejorar enormemente la autonomía de robots y vehículos autónomos, especialmente en situaciones en las que se necesita reacción rápida a estímulos visuales, como evitar obstáculos en tiempo real o una operación eficiente con batería limitada, por ejemplo, en robots pequeños o sistemas distribuidos.. Y ahora la pregunta del millón: ¿podríamos usarlo en humanos? Respuesta corta: hmmmm. Este “ojo biónico” no es una prótesis retiniana como las que intentan sustituir células dañadas en personas con degeneración macular o retinosis pigmentaria. Es, sobre todo, un sensor bioinspirado para robótica, diseñado para mejorar la percepción de máquinas. No está concebido para conectarse al nervio óptico ni interactuar con el cerebro humano. Pero…. En teoría, algunos principios sí podrían tener aplicaciones biomédicas, por ejemplo, en retinas artificiales con mejor campo visual o sistemas que procesen movimiento de forma más eficiente antes de enviar señales al cerebro. En conclusión: si bien este ojo biónico no está diseñado como implante humano, sí forma parte de una tendencia más amplia: usar principios biológicos para mejorar sensores artificiales. Esto significa que, a corto plazo, estará destinado a robótica, drones, vehículos autónomos, pero a medio y largo plazo, podría servir como inspiración para prótesis visuales o dispositivos de asistencia.
Se trata de un sensor visual que captura imágenes en modo panorámico con una eficiencia energética que no se había conseguido hasta ahora.
La naturaleza lleva cientos de millones de años experimentando con soluciones visuales, y a veces sus diseños parecen sacados de ciencia ficción. Los insectos, por ejemplo, no ven el mundo como nosotros. Sus ojos compuestos ofrecen una percepción panorámica, gran sensibilidad al movimiento y una forma eficiente de procesar información visual sin requerir un cerebro enorme.. Ahora, un equipo de científicos de la Academia de las Ciencia China ha utilizado esa inspiración milenaria para crear un ojo biónico artificial que podría cambiar la forma en que los robots y las máquinas “ven” su entorno gracias a su capacidad para imitar tanto la estructura como la funcionalidad de los ojos de insectos, integrándolo en sistemas electrónicos para lograr una visión de amplio campo que además procesa información de forma eficiente. El avance ha sido publicado en Nature Communications.. ¿Por qué los ojos de los insectos son tan importantes en este tipo de estudios vinculados a la biomimética? Los ojos humanos funcionan con una lente única que enfoca la luz sobre una capa de células sensibles, que luego envían señales al cerebro. Los ojos de insectos, sin embargo, son muy distintos: están compuestos por cientos o miles de unidades llamadas ommatidios, cada una con su propio lente y fotoreceptor. El resultado no es una imagen nítida como la nuestra, pero sí una visión panorámica, muy sensible al movimiento y capaz de procesar cambios rápidos en el entorno.. Eso es especialmente útil para criaturas pequeñas que necesitan reaccionar con rapidez a amenazas o presas, sin disponer de un cerebro enorme o de complejos sistemas de procesamiento. El objetivo de los autores, liderados por Tiger H. Tao, no fue copiar literalmente el ojo de un insecto, sino tomar sus principios de diseño y adaptarlos a la ingeniería moderna. Para ello, combinaron materiales flexibles, microfabricación y algoritmos de procesamiento de señal inspirados en la forma en que los insectos integran datos visuales.. El resultado es un sensor visual que captura imágenes de campo amplio (como una vista panorámica) y con una eficiencia energética muy alta, algo que resulta difícil de lograr con cámaras convencionales y sensores “humanos”.. Al igual que ocurre con el ojo humano, las cámaras y sensores visuales que utilizamos hoy en robots, teléfonos o automóviles suelen basarse en un solo cristal y un sensor plano. Eso implica que captan una imagen similar a la humana, pero con campo visual limitado. También requieren procesamiento intensivo para reconocer objetos y movimientos y consumen grandes cantidades de energía cuando se busca mayor resolución o velocidad.. De acuerdo con el equipo de Tao, este tipo de ojo biónico podría integrarse en robots móviles, drones o vehículos autónomos que necesiten “ver” su entorno de forma rápida y con bajo consumo de energía, sin depender de grupos voluminosos de sensores o de potentes procesadores. Así, este nuevo ojo biónico permite ampliar el campo visual sin necesidad de lentes gigantes, detectar movimiento de forma más eficiente, y reducir el consumo energético.. Esto abre la puerta a sistemas visuales que no solo “ven más”, sino que procesan lo que ven de forma más parecida a la naturaleza que al mundo digital. Los sistemas visuales bioinspirados podrían mejorar enormemente la autonomía de robots y vehículos autónomos, especialmente en situaciones en las que se necesita reacción rápida a estímulos visuales, como evitar obstáculos en tiempo real o una operación eficiente con batería limitada, por ejemplo, en robots pequeños o sistemas distribuidos.. Y ahora la pregunta del millón: ¿podríamos usarlo en humanos? Respuesta corta: hmmmm. Este “ojo biónico” no es una prótesis retiniana como las que intentan sustituir células dañadas en personas con degeneración macular o retinosis pigmentaria. Es, sobre todo, un sensor bioinspirado para robótica, diseñado para mejorar la percepción de máquinas. No está concebido para conectarse al nervio óptico ni interactuar con el cerebro humano. Pero…. En teoría, algunos principios sí podrían tener aplicaciones biomédicas, por ejemplo, en retinas artificiales con mejor campo visual o sistemas que procesen movimiento de forma más eficiente antes de enviar señales al cerebro. En conclusión: si bien este ojo biónico no está diseñado como implante humano, sí forma parte de una tendencia más amplia: usar principios biológicos para mejorar sensores artificiales. Esto significa que,a corto plazo, estará destinado a robótica, drones, vehículos autónomos, pero a medio y largo plazo, podría servir como inspiración para prótesis visuales o dispositivos de asistencia.
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