Araştırmacılar, ışığı insan görme sistemine benzer şekilde “görebilen” ve el yazısı rakamları tanıyabilen perovskit malzemelerden yapay elektronik retina geliştirdiler.
Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (King Abdullah University of Science and Technology / KAUST ) araştırmacıları çubuk retina hücrelerinin davranışını taklit eden perovskit malzemelerden yapay elektronik retina geliştirdi. Bu süreçte ekip, gözün çubuk retina hücrelerinin davranışını taklit ederek, elektrik kapasitansındaki bir değişiklik yoluyla görünür ışığın yoğunluğunu algılayan bir dizi fotoreseptör tasarladı ve üretti. Dizi, elektronik bir CMOS algılama devresine ve ani bir sinir ağına (100 çıkış nöronlu tek katmanlı bir ağ) bağlandığında, el yazısı sayıları yaklaşık yüzde 70 doğrulukla tanıyabildi.
KAUST Discovery’de yayınlanan çalışma kapsamında KAUST ekibi bir polimer üzerine gömülü gömülü hibrit bir perovskit metilamonyum kurşun bromür (methylammonium lead bromide (MAPbBr3/ MAPbBr3) nanokristalleri kullandı. Daha sonra fotoreseptör dizisi, pikselli bir minyatür ışığa duyarlı metal-yalıtkan-metal kapasitörler dizisi oluşturmak için bir alt alüminyum elektrot ile bir desenli indiyum kalay oksit üst elektrotu arasında uygun optik ve dielektrik özelliklere sahip bir malzemenin arasına sıkıştırıldı. Dizi, esnek olması ve insan gözünü taklit eden yarım küre şeklinde bir şekil dahil olmak üzere istendiği gibi kavislenebilmesi için ince bir poliimid substratı üzerinde yapıldı.
Çalışmanın yazarlarından Mani Teja Vijjapu,”Mükemmel ışık emilimi, uzun taşıyıcı ömrü ve yüksek taşıyıcı hareketliliği gibi olağanüstü fotoelektronik özellikleri nedeniyle hibrit perovskitleri seçtik” dedi.
4×4 dizi ve farklı görünür renklerde LED aydınlatma ile yapılan testler, dizinin optik tepkisinin, yeşil ışığa karşı maksimum hassasiyetle insan gözünün tepkisini taklit ettiğini gösterdi. Bununla beraber önemli olarak, fotoreseptörlerin de ortam koşullarında 129 hafta boyunca saklandıktan sonra bile yanıtta hiçbir değişiklik olmaksızın oldukça kararlı olduğu bulundu.
Ekip için gelecek planları arasında daha büyük fotoreseptör dizileri oluşturmak, arayüz devresi tasarımını optimize etmek ve tanıma işlevinin doğruluğunu iyileştirmek için çok katmanlı bir sinir ağı kullanmak yer alıyor.