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Bionik Mit dem 180. Auge sieht man mehr

Ein künstliches Facettenauge ist die jüngste Errungenschaft von amerikanischen Bionikern. Es erfasst alles, was sich in seinem Blickfeld von 160 Grad herumschwirrt.

© University of Illinois and Beckman Institute Großer Brummer mit einem künstlichen Facettenauge.

Insekten und andere Gliederfüßer sehen die Welt mit besonderen Augen - den Facettenaugen. Diese Sehorgane bestehen bei Zweiflüglern meist aus einigen tausend, bei großen Libellen aus einige zehntausend „Einzelaugen“. Zwar können die Insekten ihre Umwelt nicht so scharf wahrnehmen wie wir. Ihre Sehorgane verfügen aber über eine wesentlich höhere Tiefenschärfe und können ein recht weites Blickfeld erfassen. So entgeht den Insekten in ihrer Umgebung auch nicht die kleinste Bewegung. Aufgrund dieser Eigenschaften haben Facettenaugen das Interesse von Bionikern gefunden.

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Den bislang größten Fortschritt beim Nachbau eines Insektenauges haben jetzt Wissenschaftler von der University of Illinois in Urbana-Campaign erzielt. John Rogers und seine Kollegen haben eine Kamera entwickelt, die aus 180 einzelnen, in Form einer Halbkugel angeordneten Lichtsensoren besteht.

Aufblasbare Geometrie

Die Forscher haben für ihr etwa ein Zentimeter großes künstliches Facettenauge 180 Mikrolinsen aus einem transparenten Kunststoff in regelmäßigem Abstand auf einer elastischen Silikonunterlage plaziert. Jede Linse versahen sie mit einer lichtempfindlichen Photodiode, die sie über flexible elektrische Drähte miteinander verbanden. Anschließend wurde die ganze Anordnung aufgepumpt, was ihr die Gestalt einer Halbkugel verlieh. Tests zeigten, dass das künstliche Facettenauge alle Objekte und deren Bewegungen registrierte, die sich in einem Raumwinkel von etwa 160 Grad aufhielten. Komplizierte geometrische Figuren, die man davor stellte, ließen sich fast perfekt rekonstruieren.

Künstliches Facettenauge © University of Illinois Vergrößern Künstliches Facettenauge mit 180 Lichtsensoren, hier montiert auf einem Chip.

Das künstliche Auge hätte somit das Sehvermögen von Feuerameisen, deren Sehorgane aus wenigen hundert Einzelaugen bestehen, schreiben Rogers und seine Kollegen in der Zeitschrift „Nature“ (Bd. 497, S. 95). Da man keine beweglichen Linsen benötigt, sehen die Forscher in ihrem System vor allem eine Ergänzung zu konventionellen Digitalkameras. Das Bauteil ließe sich als Kamera für Endoskope, aber auch für Flugroboter und Drohnen nutzen.

Quelle: F.A.Z.

 
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