Una mirada diferente

por para Ciencia Hoy el . Publicado en Grageas, Número 136.

En nuestros ojos, y en el de todos los vertebrados, la luz reflejada por un objeto es colectada por una única lente y proyectada sobre la retina. En este principio de formación de la imagen se inspiraron las cámaras fotográficas, donde la luz colectada por la lente es detectada por una capa de material fotosensible, formando una imagen nítida. Sin embargo, existen muchos otros tipos de ojos. En el caso particular de los artrópodos, contienen una gran cantidad de unidades sensoriales llamadas omatidios –que varían en número según la especie– cada uno con su propia lente y conjunto de fotorreceptores. A mayor número de omatidios, mayor resolución, lo que resulta en una excelente visión panorámica y gran profundidad de campo. Sin embargo, este tipo de ojos posee una menor sensibilidad a la luz y una resolución modesta al ser comparada con la de los mamíferos.

Inspirados en los artrópodos, un grupo de investigadores diseñó una nueva generación de cámaras digitales que utiliza estructuras equivalentes a estos omatidios. Estas cámaras son elásticas, capaces de pasar de una geometría plana a una forma casi semiesférica permitiendo la visión panorámica gracias a un diseño que combina una capa con microlentes elásticas con otra deformable que contiene una red de fotodetectores. Aunque el diseño inicial posee alrededor de 180 omatidios artificiales –número similar al encontrado en una hormiga con una visión limitada–, el siguiente paso será incorporarle tantos omatidios artificiales como los de una libélula (cerca de 20.000). Para contrarrestar la baja sensibilidad se planea utilizar otro recurso de los insectos: hacer que la luz proveniente de un mismo punto en el espacio sea detectada por fotodetectores de estructuras vecinas y posteriormente integrada. Este principio, denominado superposición neuronal, es utilizado en la naturaleza por las moscas, lo que mejora significativamente su sensibilidad a la luz.

Estos nuevos ojos artificiales permiten una visión panorámica y profunda del campo visual y son muy livianos, lo que sugiere aplicaciones interesantes en robótica y medicina. Por ejemplo, podrán ser incorporados en robots que trabajan en zonas de catástrofe o en instrumentos utilizados en procedimientos médicos exploratorios como las endoscopias.

Más información en Song YM et al., ‘Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye’, Nature, 497, 95–99, 2013.