Światło słoneczne może być narzędziem do odzyskania wzroku. Tak, to nie scenariusz z filmu science fiction, lecz wyniki realnych badań, które prowadzą naukowcy z Australii. Ich prace mogą otworzyć nowy rozdział w życiu osób, które straciły nadzieję na widzenie z powodu nieuleczalnych chorób oczu.
Spis treści
Czym są panele słoneczne?
Panel słoneczny, charakteryzujący się wysoką wydajnością i wysoką trwałością, jest ekologiczną i ekonomiczną inwestycją dla domu. Producenci paneli słonecznych oferują produkty, które cechują się nie tylko efektywnością w przekształcaniu światła słonecznego w energię, ale również długą gwarancją, co przekłada się na zaufanie klientów do tej technologii.
W przeciwieństwie do tradycyjnych źródeł energii panele słoneczne pozwalają na obniżenie rachunków za prąd, przy jednoczesnym zadbaniu o środowisko naturalne. Ponadto asortyment dostępny na rynku pozwala każdemu znaleźć rozwiązanie dopasowane do wymagań i warunków lokalizacyjnych. W ofercie sklepów specjalizujących się w energii odnawialnej znajdziemy panele o różnej mocy i rozmiarze, co pozwala na elastyczne dopasowanie instalacji do rozmiaru dachu oraz zapotrzebowania na energię. Taka inwestycja, obok swojej funkcji użytkowej, nadaje nowoczesny charakter każdemu budynkowi. Jednak fotowoltaika może sprawdzić się nie tylko na dachu, ale także w ludzkich oczach. To brzmi jak science fiction, ale wcale nim nie jest!
Panele fotowoltaiczne w służbie medycyny
Wprowadzenie fotowoltaiki do okulistyki to pomysł naukowców z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii, którzy nie są nowicjuszami w dziedzinie neuroprotez. Nieobce im są np. implanty ślimakowe, które pomagają ludziom usłyszeć świat na nowo. Teraz ich zainteresowanie skupia się na oczach i na tym, jak przywrócić wzrok osobom z uszkodzonymi fotoreceptorami.
Fotoreceptory to nasze naturalne „przetworniki obrazu”, które zamieniają światło na sygnały możliwe do odczytania przez mózg. Naukowcy chcą stworzyć coś na kształt sztucznych fotoreceptorów, które będą mogły przekazywać obrazy o wysokiej rozdzielczości i w pełni kolorów. Ale jak zasilić takie urządzenie? Tu na scenę wkraczają miniaturowe panele słoneczne.
Rewolucja w technologii implantów oka
Projektant rozwiązania, inżynier Udo Römer, który ma głowę pełną pomysłów na wykorzystanie fotowoltaiki w medycynie, zauważył, że panele słoneczne mogą być odpowiedzią na wyzwanie zasilania implantów biomedycznych. To one mogą pomóc w leczeniu takich chorób jak barwnikowe zwyrodnienie siatkówki. Zainspirowany przypadkowym spotkaniem ze studentem biomedycyny zaczął rozważać, jak wykorzystać panele słoneczne w neuroprotezach. Po wielu dyskusjach i badaniach doszedł do wniosku, że odpowiednio ułożone ogniwa słoneczne mogą generować wystarczająco dużo energii, by stymulować neurony.
Zespół Römera zaczął eksperymentować z arsenkiem galu, czyli materiałem, który pozwala na układanie ogniw w stosy. Dzięki temu można lepiej wykorzystać światło i osiągnąć wyższą rozdzielczość. Projekt, który cieszy się wsparciem Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych, jest obecnie na etapie testowania koncepcji. Pierwsze wyniki z laboratorium są obiecujące. Przyszłe testy mają skupić się na miniaturyzacji technologii, tak aby można było wszczepić ją w ludzkie oko. Mowa tu o pikselach wielkości około 50 mikrometrów. Jednak, jak podkreśla Römer, obecnie ta technologia umożliwia jedynie widzenie jedynie w czerni i bieli i to w niskiej rozdzielczości. Może się okazać, że pacjenci będą potrzebowali dodatkowego wsparcia w postaci gogli lub inteligentnych okularów współpracujących z ogniwami słonecznymi i wzmacniającymi światło do poziomu potrzebnego do stymulacji neuronów.
Obok zespołu Römera w dziedzinie okulistyki intensywnie pracują naukowcy z Politechniki Federalnej w Lozannie. Chodzi o implant siatkówki, który w połączeniu z nowoczesnymi okularami wyposażonymi w kamerę i mikrokomputer, może przywrócić wzrok niewidomym. Wyobraźcie sobie, że okulary, które nosicie na co dzień, mogą rejestrować obrazy, a potem przekształcać je w sygnały świetlne. Te sygnały są wysyłane do implantu w oku, który pobudza komórki siatkówki. Dzięki temu osoba niewidoma może zacząć postrzegać świat jako zbiór punktów świetlnych, podobnych do gwiazd migoczących na nocnym niebie.
Światło nadziei dla niewidomych
Panele fotowoltaiczne, pełne wydajności, która rośnie z każdym rokiem, zamieniają energię słoneczną w elektryczną. Podobnie jak nauka badająca oko ludzkie to i ta technologia stale się rozwija i ujawnia coraz więcej tajemnic dotyczących zdolności oka do percepcji. Rozwój technologiczny pozwala na coraz lepsze naśladowanie naturalnych procesów, takich jak absorpcja i konwersja światła, co znajduje odzwierciedlenie w zaawansowanych panelach fotowoltaicznych i precyzyjnie zaprojektowanych soczewkach optycznych.
W gałce ocznej, wraz z jej skomplikowaną strukturą, w tym strukturą tęczówki i rogówki oraz soczewki, możemy zauważyć doskonałość inżynierii natury, inspirującej twórców technologii solarnej. Oczy, jako narząd zmysłu, i panele fotowoltaiczne, jako narzędzie do wykorzystania energii słonecznej, demonstrują, jak bardzo ludzkość może czerpać z przyrody w celu stworzenia rzeczy zdolnych zmienić życie ociemniałych.
Rozwiązanie od naukowców z Politechniki Federalnej w Lozannie nie jest jeszcze na tyle popularne, żebyśmy mogli je znaleźć w każdej klinice, ale warto mieć nadzieję. Badania trwają od 2015 roku, a naukowcy robią ogromne postępy. Stworzyli symulację z użyciem wirtualnej rzeczywistości, aby pokazać, jak mogłoby wyglądać widzenie z użyciem implantu. A ten implant to małe cudo techniki – zawiera aż 10,5 tys. elektrod! To właśnie dzięki nim możliwe jest stworzenie obrazu o wysokiej rozdzielczości. Wyzwaniem było znalezienie złotego środka – odpowiedniej liczby elektrod, która pozwoli na stworzenie obrazu wystarczająco szczegółowego, ale jednocześnie na tyle prostego, by móc go rozróżnić.
To, co robią naukowcy w Szwajcarii i Australii, to nie tylko technologiczny wyczyn, ale przede wszystkim promyk światła dla ludzi żyjących w permanentnej ciemności.
Miłosz Magrzyk
Jestem absolwentem Wyższej Szkoły Finansów i Zarządzania w Białymstoku, na kierunku ekonomia. Od kilku lat tworzę treści dla mediów online. Przygodę z dziennikarstwem rozpocząłem od pracy w lokalnym, miejskim portalu internetowym w Ostrowi Mazowieckiej – stolicy powiatu ostrowskiego na Mazowszu. Dziś piszę m.in. dla Bezprawnika.pl, Biotechnologii.pl i portalu Just Transiton Magazine. Wolny czas spędzam na przeglądaniu YouTube’a w poszukiwaniu ciekawostek o świecie zarówno dawnym, jak i współczesnym. Chętnie sięgam również po dobrą książkę – tak kryminał, jak i literaturę faktu.