نجح فريق بحثي بقيادة الأستاذ المشارك تاكاشي إيكونو من جامعة طوكيو للعلوم في ابتكار مشبك صناعي قد يُحدث ثورة في طريقة رؤية الآلات للعالم. ونُشرت نتائج هذا الابتكار في مجلة Scientific Reports بتاريخ 12 مايو 2025، حيث يحاكي الجهاز الرؤية اللونية البشرية ويستغني عن مصادر الطاقة الخارجية.
على عكس أنظمة الرؤية الآلية التقليدية التي تلتقط وتعالج كل التفاصيل وتتطلب طاقة وموارد حوسبة كبيرة، يعمل هذا الجهاز الجديد بطريقة أقرب إلى العين البشرية. فمن خلال دمج نوعين مختلفين من الخلايا الشمسية الحساسة للأصباغ، والتي تستجيب بشكل مختلف لأطوال موجية متنوعة من الضوء، يستطيع المشبك الصناعي توليد الكهرباء ذاتيًا عبر تحويل الطاقة الشمسية، مع تمييز الألوان بدقة مذهلة.
يستطيع النظام اكتشاف الفروق اللونية بدقة تصل إلى 10 نانومتر عبر الطيف المرئي، وهي دقة تقترب من قدرات العين البشرية. كما يُظهر الجهاز استجابات ثنائية القطب، حيث ينتج جهدًا كهربائيًا موجبًا تحت الضوء الأزرق وسالبًا تحت الضوء الأحمر، ما يمكّنه من تنفيذ عمليات منطقية معقدة عادةً ما تتطلب أجهزة تقليدية متعددة.
ولإثبات التطبيقات العملية، استخدم الباحثون جهازهم ضمن إطار حوسبة الخزان الفيزيائي للتعرف على حركات بشرية مختلفة تم تسجيلها بألوان الأحمر والأخضر والأزرق. وحقق النظام دقة بلغت 82% عند تصنيف 18 تركيبة مختلفة من الألوان والحركات باستخدام جهاز واحد فقط، بدلاً من الحاجة إلى عدة صمامات ضوئية كما في الأنظمة التقليدية.
تمتد آثار هذا البحث إلى العديد من الصناعات. ففي السيارات ذاتية القيادة، يمكن لهذه الأجهزة تمكين التعرف على إشارات المرور والعلامات والعوائق بكفاءة أعلى. وفي قطاع الرعاية الصحية، قد تُستخدم في الأجهزة القابلة للارتداء لمراقبة المؤشرات الحيوية مع استهلاك طاقة منخفض للغاية. أما في الإلكترونيات الاستهلاكية، فقد تتيح هذه التقنية هواتف ذكية ونظارات الواقع المعزز/الافتراضي بعمر بطارية أطول مع الحفاظ على قدرات متقدمة في التعرف البصري.
وقال الدكتور إيكونو: "نعتقد أن هذه التقنية ستسهم في تحقيق أنظمة رؤية آلية منخفضة الاستهلاك للطاقة وقادرة على تمييز الألوان بدقة تقترب من العين البشرية". ويُعد هذا الإنجاز خطوة مهمة نحو تمكين الأجهزة الطرفية من رؤية العالم كما نراه نحن، مع كفاءة عالية في استهلاك الطاقة.