പോള് ഗബ്രിയേല്സണ്
പ്രാണികളുടെ കണ്ണുകള് എന്ജിനീയറിങ് മഹാത്ഭുതമാണ്. ഹൈ റസല്യൂഷന്, വിശാല വീക്ഷണ മേഖല, ചലനങ്ങള് തിരിച്ചറിയാനുള്ള സംവേദനക്ഷമത – എല്ലാം കിറുകൃത്യ പാക്കേജിംഗ്. പ്രാണിയുടെ കാഴ്ചയെ അനുകരിക്കുന്ന ഡിജിറ്റല് കാമറ ഇപ്പോള് തയാര്, പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഓപ്റ്റിക്കല് സജ്ജീകരണങ്ങളും സഹിതം. നിരീക്ഷണ ഡ്രോണുകള്ക്ക്, ഇര തേടി നടക്കുന്ന തുമ്പിയുടെ അതുല്യ കാഴ്ചാശേഷി ലഭിക്കുന്ന കാലം അരികെ.
മനുഷ്യന്റെ കണ്ണുകളും പരമ്പരാഗത കാമറകളും പ്രവര്ത്തിക്കുന്നത് ഒരേ തത്വമനുസരിച്ചാണ്. ഒരു വര്ത്തുള ലെന്സില് പ്രവേശിക്കുന്ന പ്രകാശം റെറ്റിനയില് അഥവാ ഫോട്ടോ സെന്സിറ്റിവ് ചിപ്പില് പ്രതിച്ഛായയായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. എന്നാല്, പ്രാണികളുടെ കണ്ണിലാകട്ടെ, ലെന്സുകളുടെ നിരവധി പാളികളുണ്ട്. ഇവയോരോന്നും പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമമായ കോശങ്ങളും ഓപ്റ്റിക് നര്വുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ യൂണിറ്റുകളെ ഒമറ്റീഡിയ എന്നാണു വിളിക്കുക. അതായത്, ഓരോന്നും ഓരോ കൊച്ചു കണ്ണുകള്. ഉറുമ്പുകള്ക്കു നൂറു കണക്കിനു കണ്ണുകളുണ്ട്. മറ്റു ചില പ്രാണികള്ക്ക് ആയിരങ്ങള്. ചില പ്രാണികളുടെ തലയുടെ നല്ല പങ്കും കണ്ണാണ്.
ജൈവശാസ്ത്രജ്ഞര് ഈ സങ്കീര്ണ കാഴ്ചാ സംവിധാനത്തെക്കുറിച്ചു പഠനം തുടരുമ്പോള് ജോണ് റോജേഴ്സിനെ പോലുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞര് അവയെ അനുകരിക്കാനാണു ശ്രമിക്കുന്നത്. സങ്കീര്ണമായ കാഴ്ചാനുഭവം പുന.സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള മുന്കാല ശ്രമങ്ങള് ഒരു ഫ്ളാറ്റ് ചിപ്പിലേയ്ക്കു പ്രകാശം പ്രവഹിപ്പിച്ചു കൊണ്ടായിരുന്നു. ഡിജിറ്റല് കാമറയിലെ ചിപ്പുകള്ക്കു സമാനമായിരുന്നു അവ. ഫ്ളാറ്റ് സിലിക്കണ് ചിപ്പുകള് ഡിജിറ്റല് ഫോട്ടോഗ്രഫിയില് നന്നായി പ്രവര്ത്തിക്കും. എന്നാല് ജീവശാസ്ത്രത്തില് കാര്യങ്ങള് ഇങ്ങനെയല്ല – റോജേഴ്സ് പറയുന്നു. വര്ത്തുളാകൃതിയിലുള്ള ഡിറ്റക്ടറുകളാണു കണ്ണുകളോടു കൂടുതല് അടുത്തു നില്ക്കുന്നതെന്ന് അദ്ദേഹം കരുതുന്നു. 2008-ല് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണശാലയില് സസ്തനികളുടെ കണ്ണിനോടു സമാനമായ കാമറ പിറന്നു. അതിനു പിന്നില് ഒരു കോണ്ക്ലേവ് ഇലക്ട്രോണിക് റെറ്റിനയായിരുന്നു. ഇതു കൂടുതല് വിശാലമായ ദര്ശനമേഖല തുറന്നു. സാധാരണ വൈഡ് ലെന്സുകളിലേതു പോലെ രൂപം വികൃതമായതുമില്ല. ഇതോടെ കൂടുതല് സങ്കീര്ണ നയനങ്ങളിലേയ്ക്കു റോജേഴ്സ് ശ്രദ്ധ തിരിച്ചു.
കഴിഞ്ഞ മൂന്നു വര്ഷത്തിനുള്ളില് റോജേഴ്സും ഇലിനോയ് സര്വകലാശാലയിലെ അദ്ദേഹത്തിന്റെ ശിഷ്യരും ചേര്ന്ന് വികസിപ്പിച്ചതു 180 ഒമറ്റീഡിയകളാണ്. ഇവ ഒരു തീയുറുമ്പിന്റെ കണ്ണിനു സമാനം. ഓരോന്നിലും ഒരു ലെന്സ്, സൂക്ഷ്മ സിലിക്കണ് ഡിറ്റക്ടറുകള്, പ്രതിച്ഛായ തിരിച്ചറിയാനുള്ള സര്ക്കീറ്റുകള്. എന്നാല്, വര്ത്തുള പ്രതലത്തില് നാനോ സംവിധാനങ്ങള്ക്കു രൂപം കൊടുക്കാന് എളുപ്പമല്ലെന്ന് കാലിഫോര്ണിയ പാലോ ഓള്ട്ടോ സര്വകലാശാലയിലെ എന്ജിനീയര് ആര്. ഫാബിയന് പറയുന്നു. കടുപ്പമുള്ള, പരല്, സിലിക്കണ് പാളിയില് ചെയ്യുന്നതിനെക്കാള് ബുദ്ധിമുട്ടേറിയ ജോലിയാണിത്.
അതുകൊണ്ട് റോജേഴ്സും കൂട്ടരും കൃത്രിമ ഒമറ്റീഡീയ വഴങ്ങുന്ന റബര് ഷീറ്റില് ഉറപ്പിച്ചു, വലിച്ചു നീട്ടാവുന്ന സിലിക്കണ് സര്ക്കീറ്റുകള് കൊണ്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചു. പിന്നീട് അവര് ഷീറ്റിനെ ബലൂണ് പോലെ വികസിപ്പിച്ചു, വേണ്ടത്ര വര്ത്തുള രൂപത്തിലെത്തും വരെ. ലെന്സുകളും റബറിന്റെ തന്നെയാണു നിര്മിക്കുന്നത്. ഗ്ലാസ് പൂര്ണമായി ഒഴിവാക്കിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് റോജേഴ്സ് പറയുന്നു. സൂക്ഷ്മ ഒമറ്റീഡിയ പോലും ഇതോടെ സാധ്യമാകുന്നു. വ്യാസത്തില് കഷ്ടിച്ച് ഒരു സെന്റിമീറ്റര് മാത്രമുള്ള, കഷ്ടിച്ചു പൈസയുടെ വലുപ്പമുള്ള കാമറ!
റോജേഴ്സും ശിഷ്യരും ഫുട്ബോള് പന്തുകളുടെ ഹൈ റസല്യൂഷന് ചിത്രമെടുത്താണു കാമറ പരീക്ഷിച്ചത്. കണ്ണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ചൈനീസ് അക്ഷരവും അവര് കാമറയിലാക്കി. ഈ ചിത്രങ്ങള് അവരുടെ ഓണ്ലൈന് പത്രത്തില് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. 160 ഡിഗ്രിയില് കാണാനാവുമെന്നതാണു കാമറയുടെ സവിശേഷത. 180 ഡിഗ്രിയായാല് കൂടുതല് നന്നായിരിക്കുമെന്നതു മറ്റൊരു കാര്യം. സ്മാര്ട് ഫോണുകളുടെ റസല്യൂഷനോളം പോരാ. എങ്കിലും ദൃശ്യങ്ങള് തിരിച്ചറിയാന് ബുദ്ധിമുട്ടില്ല. കാമറയുടെ കാഴ്ചപ്പുറത്തിന്റെ അതിര്ത്തിയിലിരിക്കുന്ന വസ്തുക്കള് അടുത്തടുത്തായാണു കാണുന്നത്. എങ്കിലും ഇമേജുകള് വികൃതമായിട്ടേയില്ല.
ചലനം കണ്ടെത്തുന്ന, ഉയര്ന്നു പറക്കുന്ന ഡ്രോണിനോ എന്ഡോസ്കോപിക് വൈദ്യോപകരണത്തിനോ പറ്റിയ വൈഡ് ആംഗിള് കാമറയാണിതെന്നു റോജേഴ്സ് കരുതുന്നു. കാമറയുടെ പ്രയോജനങ്ങള് എന്തൊക്കെയെന്നു കണ്ടെത്തുകയും കൂടുതല് പരീക്ഷണങ്ങള് നടത്തുകയും ചെയ്യുന്ന തിരക്കിലാണു ഗവേഷണ സംഘം.
വിപ്ലവകരമായ മൈക്രോ ഫാബ്രിക്കേഷന് എന്നാണ് റോജേഴ്സിന്റെ നേട്ടത്തെ ശാസ്ത്ര ലോകം വിളിക്കുന്നത്. എങ്കിലും റോജേഴ്സ് സാങ്കേതിക പരിമിതികളെക്കുറിച്ചു റോജേഴ്സ് ബോധവാനാണ്. ഉത്പാദന സൗകര്യങ്ങളും പരിമിതമാണ്. ഞങ്ങള് പഠന, ഗവേഷകരാണ്, ഡിജിറ്റല് കാമറ നിര്മാതാക്കളല്ല – അദ്ദേഹം പറയുന്നു. ഡിജിറ്റല് കാമറ നിര്മാതാക്കള് കേള്ക്കുന്നുണ്ടോ?
(സയന്സ് നൗ)