Configuração experimental da fotocélula bR usando diferentes máscaras padronizadas. Crédito:University of Electro-Communications
A tecnologia de detecção de movimento de alto desempenho é crítica como os 'olhos' de sistemas robóticos avançados para aplicações que incluem gerenciamento de fábrica e máquinas autônomas em ambientes domésticos. Os dispositivos de visão robótica tradicionais, como câmeras CCD integradas com circuitos microeletrônicos, contam com algoritmos sofisticados para imagens de alta velocidade e processamento para navegação robótica. Contudo, esses sistemas são caros para implementar e requerem especialistas para manutenção quando o equipamento apresenta mau funcionamento.
Visando a produção de sistemas mais simples e de baixo custo, os cientistas estão considerando abordagens bioinspiradas na forma de bactérias sensíveis à luz. Especialmente, bacteriorodopsina (bR) - um pigmento encontrado na membrana das Halobactérias - que, quando exposta à luz, libera prótons, gerando correntes elétricas transitórias.
Agora, Yoshiko Okada-Shudo da University of Electro-Communications, Tóquio, e colegas, desenvolveram uma única fotocélula usando o pigmento bR. Os pesquisadores revestiram uma placa de vidro de óxido de índio e estanho com solução bR que foi coberta com uma solução eletrolítica para aumentar as correntes elétricas e mantida no lugar por uma placa espaçadora. As correntes geradas quando esta fotocélula foi irradiada com luz foram medidas com um osciloscópio.
Notavelmente, a direção e a velocidade da luz digitalizada sobre a fotocélula podem ser determinadas usando este dispositivo simples. Além disso, quando diferentes tipos de "máscaras" padronizadas foram introduzidos entre o sensor bR e a luz digitalizada, cada borda do padrão causou uma assimetria na corrente gerada. Essa assimetria era indicativa da direção do movimento da luz. Padrões triangulares podem ser usados para movimento bidirecional, enquanto uma combinação de dois retângulos mostrou quatro direções (para cima, baixa, direita e esquerda).
Em outros experimentos, o pesquisador investigou se as fotocélulas bR eram sensíveis à manipulação gestual, controlando o movimento da luz que passa por uma máscara de orifício, usando o movimento dos dedos. Interessantemente, a fotocélula não era apenas sensível ao movimento dos dedos, mas também o número de dedos usados.
Este dispositivo bR simples é promissor para o desenvolvimento de sensores de movimento simples sem a necessidade de algoritmos complexos. Esta pesquisa também tem potencial para manipulação gestual como meio de controlar tais dispositivos, dando assim uma alternativa para sensores de toque.