W jaki sposób działa gałka oczna ssaków? Gdy rozglądamy się po okolicy, światło po przejściu przez rogówkę i soczewkę pada na kulistą siatkówkę. Wyścielają ją komórki światłoczułe: czopki i pręciki, pod którymi leżą neurony przewodzące bodźce wzrokowe.

Konstrukcja ta, niby prosta, okazała się jednak wyjątkowo trudna do skopiowania. Prace nad urządzeniem, które działałoby dokładnie tak jak oko człowieka, trwają od ponad 20 lat. I mimo starań nie zdołano znaleźć rozwiązań, które dorównałyby tym wykorzystanym przez naturę. Uczonym całkiem nieźle udawała się budowa płaskich materiałów światłoczułych (takich jak matryce w aparatach fotograficznych). Do tego celu wykorzystywano półprzewodniki, plastik lub szkło. Jednak ugięcie ich - co m.in. zwiększyłoby kąt widzenia oraz ilość rejestrowanego przez urządzenie światła - nigdy nie skończyło się powodzeniem.

Nie umiejąc uwypuklić części światłoczułej, inżynierowie chwytali się innych sposobów. I tak np. w aparatach fotograficznych, by zniwelować nieco płaskość matrycy i zniekształcenia na brzegach obrazu, stosuje się skomplikowany system soczewek.

Wydaje się jednak, że problem wypukłości został wreszcie przełamany. Naukowcy z uniwersytetów w Illinois i Northwestern po raz pierwszy stworzyli coś, co można nazwać sztuczną siatkówką. Materiałem światłoczułym, jaki wykorzystali, są monokryształy krzemu występujące w bateriach słonecznych oraz wielu używanych przez nas na co dzień urządzeniach elektrycznych. Cała zaś sztuka polegała na zastosowaniu takiego procesu produkcji, by krzem spełniał swoje zadania nie tylko wtedy, gdy będzie leżał płasko, lecz także wtedy, gdy umieści się go na półkuli.

W tym celu uczeni opracowali specjalny system konstrukcji sztucznego oka. Składa się on z kilku etapów. Najpierw z elastycznego tworzywa sztucznego powstaje półkula. Potem uformowaną w ten sposób gumę rozciąga się, tak by stała się zupełnie płaska. Nanosi się na nią monokryształy krzemu połączone metalowymi mikrodrucikami i uwalnia, by ponownie odkształciła się w półkulę. Co istotne, uginają się wtedy druciki, a nie krzem. Następnie tak wygięte monokryształy krzemu przenosi się na szklaną powierzchnię (oczywiście w kształcie sfery), dołącza prostą soczewkę i podpina do elektroniki. I w ten sposób powstaje niewielka (o średnicy ok. 2 cm), a jednocześnie bardzo efektywna kamera budową przypominająca ludzkie oko.

"Sposób konstrukcji, jaki zastosowaliśmy, sprawi, że w przyszłości elektronika może trafić do miejsc, o których wcześniej w ogóle byśmy nie pomyśleli" - mówi John Rogers, jeden z autorów opublikowanej w "Nature” pracy. I nie chodzi mu wyłącznie o roboty, które wyposażone w takie oczy, przypominałyby Terminatora, albo o protezy dla niewidomych. Jednym z możliwych zastosowań nowej kamery byłoby wykorzystanie jej jako czujnika znajdującego się wewnątrz ciała, pozwalającego np. na śledzenie ilości tlenu, jaki znajduje się w krwiobiegu.