โดยปกติแล้วหยดน้ำมักจะกระเซ็นเมื่อกระทบกับพื้นผิว แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าพวกเขาโดนอะไรบางอย่างที่เย็นจัด? ปรากฎว่าพวกมันแข็งตัวก่อนแล้วจึงแตก เกิดเป็นรูปแบบการแตกหักที่ซับซ้อน ซึ่งคุณสามารถเห็นได้ในภาพด้านบน ภาพนี้ถ่ายโดยใช้กล้องความเร็วสูง และเพื่อนร่วมงานที่สถาบัน ในฝรั่งเศส พวกเขาเฝ้าดูน้ำที่แข็งตัวเมื่อหยดลงบนพื้นผิวเหล็กกล้าไร้สนิมที่เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่างๆ
ระหว่าง 0 ถึง −60 °C
เนื่องจากการสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับพื้นผิว ความสามารถในการจับตัวเป็นน้ำแข็งของน้ำจึงมีจำกัด และความเค้นเชิงกลจะทำให้น้ำแตกในเวลาไม่กี่มิลลิวินาที ทีมงานพบรูปแบบการแตกหักที่ขึ้นกับอุณหภูมิสามแบบ: ไม่มีรอยแตก; รอยแตกขนาดเล็กจำนวนมากเกิดจากจุดเดียว และการแตกหัก
ด้วยการใช้กฎมาตราส่วนแบบคลาสสิก Séon และเพื่อนร่วมงานสรุปว่าแนวโน้มการกระจายตัวของอุณหภูมิเกิดขึ้นจากความสมดุลระหว่างความหนาของหยดน้ำเยือกแข็ง ซึ่งลดลงตามอุณหภูมิพื้นผิว และขนาดต่ำสุดของชิ้นส่วน งานนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์มากเนื่องจากกระบวนการทางธรรมชาติ
และทางอุตสาหกรรมหลายอย่าง ตั้งแต่การทำให้หินหนืดเย็นลงไปจนถึงการทำให้เคลือบเซรามิกแห้ง เกี่ยวข้องกับวัสดุที่เย็นลงอย่างรวดเร็วซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนแตกออก และนักวิจัยกระตือรือร้นที่จะทำนายพลวัตของปรากฏการณ์นี้แบบลำดับขั้น หลังเป็นรอยแตกขนาดใหญ่ในรูปแบบกระดานหมากรุก
ข้อบกพร่องนี้เน้นความละเอียดอ่อนของระบบการมองเห็นของมนุษย์และความหายนะที่อาจเกิดขึ้นจากการนำเทคโนโลยีกล้องมาใช้แทนการดัดแปลงสำหรับการปลูกถ่ายดวงตา ความหายนะที่คล้ายกันนี้เป็นผลมาจากการสันนิษฐานว่าโฟโต้ไดโอดของรากเทียมควรเชื่อมต่อกับเรตินาโดยใช้อิเล็กโทรด
รูปทรงแบบยุคลิดที่พบในกล้อง รูปที่ 3 แสดงรูปแบบต่างๆ ของ “การเดินสาย” และวิธีการเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทเรตินา แม้ว่าจอประสาทตาเสื่อมจะสร้างความเสียหายแก่เซลล์ประสาทตาและเซลล์ประสาท แต่เซลล์ประสาทจอประสาทตายังอยู่ในสภาพเดิม ดังนั้นจึงสามารถใช้เชื่อมต่อขั้วไฟฟ้า
โฟโตไดโอด
ของรากเทียมกับเส้นประสาทตาได้ ส่วนaแสดงเซลล์รับแสงที่มีสุขภาพดี ส่วนb–dแสดงชุดอิเล็กโทรดรูปทรงต่างๆ ที่สามารถใช้ในการปลูกถ่ายได้ เซลล์ประสาทเรตินามีโครงสร้างแบบแฟร็กทัล และแบบจำลองในรูปที่ 3 ซึ่งมีD = 1.7 มีลักษณะ ใกล้ เคียงกับภาพของเซลล์ประสาทเรตินาจริงที่แสดงในรูปที่ 4
หากกำหนดผลผลิตเป็นเปอร์เซ็นต์ของขั้วไฟฟ้าที่ทับซ้อนกัน และด้วยเหตุนี้จึงสร้างการสัมผัสทางไฟฟ้ากับเซลล์ประสาท ดังนั้นการปลูกถ่ายจอประสาทตาในปัจจุบัน (รูปที่ 3 ข)จะมีผลผลิต 81%แม้ว่าผลผลิตนี้จะมากกว่า 46% สำหรับการกำหนดค่าในรูปที่ 3 aการปลูกถ่ายจอประสาทตาไม่ตรงกับประสิทธิภาพ
ของดวงตาที่มีสุขภาพดีของมนุษย์ เรตินาเทียมจะยังคงมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเรตินาที่มีสุขภาพดี เนื่องจากเรตินาที่มีสุขภาพดีมีความหนาแน่นของเซลล์รับแสงสูงกว่า จำนวนเซลล์รับแสงที่เชื่อมต่อในรูปที่ 3 aคือ 1,050 เมื่อเทียบกับโฟโตไดโอดเพียง 13 ตัวในรูปที่3 b เรตินาเทียม
จึงต้องได้รับการเร่งความเร็ว ภาพสามภาพด้านล่างนี้มาจากแต่ละระบบ โดยมีอุณหภูมิอยู่ที่ –20, –40 และ –60 °C ตามลำดับ จากซ้ายไปขวา วิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการเพิ่มผลผลิตมากกว่า 81% สำหรับเรตินาเทียม รูปที่ 3 cแสดงผลผลิต 94% ที่ได้จากการแทนที่อิเล็กโทรดแบบยุคลิดทรงสี่เหลี่ยม
ด้วยอิเล็กโทรดแฟร็กทัล การเพิ่มผลผลิตนี้สามารถทำได้โดยใช้อิเล็กโทรดสี่เหลี่ยมที่ใหญ่ขึ้น ดังแสดงในรูปที่ 3 ง. อย่างไรก็ตาม กลยุทธ์นี้จะไม่คำนึงถึงความแตกต่างที่โดดเด่นอื่นๆ ระหว่างกล้องและดวงตา ผู้ผลิตกล้องจะไม่ป้อนสายไฟที่หน้าเซลล์รับแสงเพราะอาจกีดขวางทางเดินของแสง
แต่นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในดวงตา ชั้นของ “สายไฟ” ที่เรตินาตั้งอยู่ด้านหน้าของแท่งและกรวย ซึ่งหมายความว่าแสงจะต้องผ่านสิ่งนี้เพื่อไปยังเซลล์รับแสง ผลที่ตามมา อิเล็กโทรดที่ฝังจะต้องนั่งอยู่ด้านหน้าโฟโตไดโอดหากต้องการเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทเรตินา พื้นที่ที่เพิ่มขึ้นของอิเล็กโทรดในรูปที่ 3
จะป้องกัน
ไม่ให้แสงไปถึงโฟโตไดโอดของรากเทียมในทางตรงกันข้าม อิเล็กโทรดแฟร็กทัลของรูปที่ 3 cให้ทั้งผลผลิตการเชื่อมต่อสูงและการส่งผ่านแสงสูงไปยังโฟโตไดโอด คุณสมบัตินี้เป็นผลมาจากการแตกแขนงที่เกิดซ้ำในระดับที่ละเอียดขึ้นเรื่อยๆ กิ่งก้านสาขากระจายไปทั่วระนาบเรตินา
ในขณะที่ปล่อยให้แสงส่องผ่านช่องว่างระหว่างกิ่ง และ ค่า D ที่สูง จะเพิ่มผลกระทบนี้ให้สูงสุด ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ เซลล์ประสาทเรตินามี ค่า Dเท่ากับ 1.7 เซลล์ประสาทเทียม ซึ่งทำให้กิ่งก้านละเอียดเปรอะเปื้อน ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับขนาดคลัสเตอร์
(ซึ่งมีตั้งแต่หลายนาโนเมตรจนถึงหลายร้อยนาโนเมตร) และปรับอัตราการสะสมของพวกมันนาโนฟลาวเวอร์สามารถปลูกให้มีขนาดเท่ากับโฟโตไดโอด (20 µm) และจะมีขนาดกิ่งก้านเล็กลงถึง 100 นาโนเมตร ช่องว่างจำนวนมากระหว่างกิ่งเศษส่วนจะมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็น
เปิดโอกาสให้ใช้ฟิสิกส์ของพลาสโมนิกของเศษส่วนเป็น “เลนส์สุดยอด” รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าไปในโฟโตไดโอดข้อดีโดยธรรมชาติของอิเล็กโทรดนาโนฟลาวเวอร์อยู่ที่การนำรูปทรงเศษส่วนของดวงตามนุษย์มาใช้แทนรูปทรงเรขาคณิตแบบยุคลิดของกล้องในปัจจุบัน แม้ว่าประสิทธิภาพที่เหนือกว่า
ของดวงตาไบโอนิคของมนุษย์ จะยังอยู่ในขอบเขตของนิยายวิทยาศาสตร์ แต่เส้นทางสู่การประดิษฐ์ของมันย่อมมีบทเรียนจากธรรมชาติมากมายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ภาพรวม: การมองเห็นประดิษฐ์
ศัลยแพทย์ฟื้นฟูการมองเห็นของมนุษย์โดยเปลี่ยนเซลล์รับแสงที่เป็นโรคในเรตินาด้วยการปลูกถ่ายเซมิคอนดักเตอร์จากกล้องดิจิทัล
แนะนำ 666slotclub.com
