Miltä kuulostaisivat kyborgipiilarit?

Julkaistu: 14.02.2015 / Markus Hotakainen
Kuva: Eric Tremblay & Joe Ford / EPFL

Äkkiseltään tieteiskuvitelmalta.

1970-luvulla televisiossa pyöri amerikkalainen toimintasarja Kuuden miljoonan dollarin mies, jonka päähenkilö, Lee Majorsin esittämä entinen astronautti Steve Austin, oli loukkaantunut pahoin lento-onnettomuudessa. Siivetön koealus oli tullut rytinällä alas ja Austin oli menettänyt molemmat jalkansa, oikean kätensä ja vasemman silmänsä.

Henkihieverissä olleesta sankarista rakennettiin entistä ehompi tekniikan keinoin. Biomekaanisilla jaloillaan Austin pystyi – kuntouduttuaan – juoksemaan sadan kilometrin tuntinopeudella ja tekokädessä oli voimaa maansiirtokoneen verran. Ihmeellisin proteesi oli kuitenkin Austinin uusi silmä.

Keinotekoinen näköelin tarjosi yli 20-kertaisen suurennuksen, sillä näki infrapunasuotimen ansiosta pilkkopimeässä ja sen avulla pystyi erottamaan niin nopeaa liikettä, että se jää tavallisen ihmissilmän tavoittamattomiin.

Aivan Austinin kaltaisen kyborgin toteuttamiseen tieto ja taito ei vielä riitä, mutta siihen suuntaan tiede ja tutkimus on menossa.

Yhdysvaltain tieteenedistämisseuran (AAAS, American Association for the Advancement of Science) kokouksessa San Josessa esiteltiin 13. helmikuuta piilolinssit, joilla saadaan 2,8-kertainen suurennus. Kehitystyötä on johtanut Eric Tremblay Sveitsissä sijaitsevassa EPFL-yliopistossa (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne).

Piilolinssien ensimmäinen versio toteutettiin jo kaksi vuotta sitten, mutta nyt niiden toimintaa on entisestään parannettu. 1,55 millimetrin paksuiseen linssiin on onnistuttu mahduttamaan hyvin pienikokoinen peiliteleskooppi, joka rakentuu alumiinipeileistä ja polarisaatiosuotimista.

 

Tremblayn ryhmän kehittämät piilolinssit ovat hieman normaalia kookkaammat, niin sanotut skleraaliset linssit. Ne peittävät sarveiskalvon lisäksi myös osan kovakalvosta eli silmänvalkuaisesta.

Yksi kehitystyön keskeisistä haasteista on ollut tehdä optisista apuvälineistä hengittävät. Silmänkin on saatava happea, joten sitä varten linssiin on porattu 0,1 millimetrin läpimittaisia kanavia. Niitä pitkin ilma pääsee virtaamaan silmämunan pinnalle saakka.

Toisena haasteena on ollut tehdä piilolinsseistä säädettävät. Esimerkiksi silmänpohjan ikärappeumasta kärsivät tarvitsevat suurennusta jatkuvasti, mutta monissa muissa näkökykyyn vaikuttavissa sairauksissa normaalinäkö on hyvä saada tarvittaessa suurennuksen tilalle.

 

AAAS:n kokouksessa esiteltiin piilolinsseistä uusi versio, jota ohjataan silmälasien avulla. Älylasit tunnistavat pienen valonlähteen ja -ilmaisimen avulla tietoisen silmäniskun ja erottavat sen tavallisesta silmien räpyttelystä. Oikean silmän iskulla suurennus saadaan päälle ja vasemman iskulla pois. Näppärää!

Piilolinssissä olevassa miniatyyriteleskoopissa ei ole liikkuvia osia, jotka muuttaisivat suurennusta, vaan vaihto tapahtuu valon polarisaation avulla. Älylasit ovat perinteisten aurinkolasien tapaan polaroivat, mutta silmäniskulla niiden polarisaatiota pystyy muuttamaan.

Toinen vaihtoehto päästää silmälasien lävitse valon, jonka polarisaatio vastaa piilolinssin normaalinäköä, toinen valon, jonka välittämän näkymän piilolinssien minikaukoputket suurentavat 2,8-kertaiseksi.

Uusista piilolinsseistä kerrottiin EPFL:n lehdistötiedotteessa.