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Curiosità

L’occhio bionico: realtà o invenzione di una penna?

Nel mondo cinematografico, come anche in quello letterario e fumettistico, il connubio uomo-macchina è particolarmente ricorrente. Un esempio è “Ghost in the Shell”, noto manga giapponese, nel quale Batou, uno dei personaggi principali, a causa di un’esplosione perde entrambi gli occhi ed è costretto a farsene impiantare un paio bionico.

Ma non è solo fantasia. Le continue ricerche volte al miglioramento della condizione umana ci stanno portando alla creazione di occhi bionici interamente funzionanti, che mirano a ridare la vista a coloro che l’hanno perduta. Ma cos’è un occhio bionico? Si tratta di un apparato ottico ed elettronico che può restituire, perora, la vista in maniera limitata e parziale persino a coloro che sono affetti da malattie degenerative dell’occhio.

Tra le principali ricerche in atto vi è quella dell’università di Hong Kong, la quale sta portando avanti il progetto EC-EYE, abbreviazione di ElectroChemical EYE, il cui fine ultimo è di creare un occhio artificiale che si ispiri del tutto alla retina umana. Per i progressi fatti finora, esso è in grado di fornire circa l’80% di tutte le informazioni nei nostri dintorni, proprio grazie alla similitudine con l’occhio biologico. La forma riprende quella a cupola della retina umana, la cui peculiarità è quella di tendere ad affinare la messa a fuoco e a ridurre la diffusione della luce mentre attraversa dieci milioni di cellule fotorecettive per centimetro quadrato. Si tratta di caratteristiche naturali finora impossibili da replicare con materiali artificiali.

Il funzionamento di questo occhio bionico è basato sullo sviluppo di fotorecettori ad alta intensità posti all’interno dei pori dell’ossido di alluminio, un materiale che svolge il compito di imitare la retina. Nello specifico, i ricercatori hanno progettato un modello in scala nanometrica di occhio artificiale utilizzando una retina emisferica di ossido di alluminio contenente dei nanofili sensibili alla luce, realizzati in perovskite che svolgono lo stesso compito dei fotorecettori dell’occhio umano. Inoltre, sono stati messi a punto dei fili di metallo liquido, molto simili alle fibre nervose che collegano gli occhi al cervello, il cui compito è di trasmettere i segnali dai nanofili in perovskite ai circuiti esterni per essere elaborati.

Se il campo visivo degli occhi umani va da 130-135° in verticale, attraverso le prime sperimentazioni si è notato che grazie alla somiglianza strutturale tra occhio umano ed occhio bionico, quest’ultimo è in grado di fornire un campo visivo di 100°.

Per dare un’idea della sensibilità di questo occhio, bisogna considerare che la retina artificiale è in grado di rilevare un’ampia gamma di intensità della luce, da 0.3 microwatt fino a toccare i 50 milliwatt per centimetro quadrato. Inoltre, ciascun nanofilo è in grado di rilevare 86 fotoni al secondo, valore identico ai fotorecettori della retina dell’occhio umano.

Nonostante ci sia ottimismo da parte dei ricercatori, quest’occhio artificiale è solo un prototipo a bassa risoluzione composto da 100 pixel, ma l’obbiettivo del progetto EC-EYE mira a realizzare un’esatta copia di quello umano se non addirittura migliore.

Un altro grande progetto è quello di Second Sight, rivolto a tutti coloro che soffrono di malattie degenerative dell’occhio. Il dispositivo in questione si chiama Argus II e consiste in un sistema composto da una videocamera montata su un paio di occhiali, che trasmette, via wireless, ad un microchip impiantato nella retina del paziente le immagini del mondo esterno, prima elaborate e poi convertite in segnali elettrici. A questo punto il microchip stimola il nervo ottico.

Attraverso varie sperimentazioni, si è arrivati alla conclusione che i risultati di maggior successo si riscontrano con soggetti affetti da retinite pigmentosa, in quanto la malattia attacca i fotorecettori della luce lasciando il resto della retina inalterato e funzionante.

Anche in questo caso è tutto ancora in fase di sviluppo, infatti Argus II ha una visione molto limitata che permette di localizzare solamente semplici oggetti e di distinguere forme in movimento.

Le ricerche continue stanno quindi effettivamente portando ad importanti risultati e magari, in un futuro non troppo lontano, l’idea che possa esistere qualcuno con un paio di occhi bionici non sarà più soltanto frutto della mente di un qualche scrittore dalla fantasia sfrenata, ma rivelarsi più concreto che mai.