মানুষ প্রথমবার যখন 'যন্ত্রের চোখ' নিয়ে সিরিয়াসলি ভেবেছিল, তখন তা কোনো পরীক্ষাগারে নয়, বরং বিজ্ঞান কল্পকাহিনীতে দেখা গিয়েছিল।
এখন, সত্যিকারের একটি 'বায়োনিক রোবোটিক চোখ' গবেষণাপত্র থেকে বাস্তব প্রোটোটাইপে পরিণত হয়েছে: এটি নরম উপাদান দিয়ে তৈরি লেন্স ব্যবহার করে এবং আলোকেই 'শক্তি' হিসেবে কাজে লাগায়, যা পিঁপড়ার পায়ের ক্ষুদ্রতম লোমও মাইক্রোস্কোপিক স্কেলে দেখতে পারে এবং এর রেজোলিউশন ক্ষমতা মানুষের চোখের শারীরবৃত্তীয় সীমা ছাড়িয়ে গেছে।
এটি কোনো সাধারণ 'ক্যামেরার আপগ্রেড' নয়, বরং আলোকবিজ্ঞান এবং উপাদানের সমন্বয়ের মাধ্যমে 'যন্ত্র কীভাবে বিশ্বকে দেখে' তার পুনর্গঠন।
১. এই 'রোবোটিক চোখ' আসলে কী?
এই কাজটি এসেছে যুক্তরাষ্ট্রের একটি শীর্ষস্থানীয় প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল থেকে। তারা কোনো আচ্ছাদিত 'বৈদ্যুতিক চোখের বল' তৈরি করেনি, বরং তৈরি করেছে একেবারে নতুন একটি নরম বায়োনিক লেন্স সিস্টেম, যা সংক্ষেপে PHySL (photoresponsive hydrogel soft lens), অর্থাৎ 'আলো-সংবেদনশীল হাইড্রোজেল সফট লেন্স'-এর বাংলা অনুবাদ।
এর মৌলিক গঠনকে এভাবে ভাগ করা যায়:
● কেন্দ্র: একটি নমনীয় সিলিকন পলিমার লেন্স, যা মৌলিক প্রতিবিম্ব তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়;
● বাইরের বলয়: গ্রাফিন/গ্রাফিন অক্সাইড দিয়ে গঠিত একটি আলো-সংবেদনশীল হাইড্রোজেল বলয়, যা কৃত্রিম 'সিলিয়ারি পেশী'র একটি বৃত্তের সমতুল্য;
● সামগ্রিকভাবে: সম্পূর্ণ নরম এবং বাঁকানো যায়, কোনো কঠিন লেন্স, মোটর বা স্ক্রু নেই।
মূল বিষয় হলো: এটি কোনো মোটর বা বাহ্যিক শক্তির উৎসের উপর নির্ভর করে না, বরং জুম করার জন্য আলো ব্যবহার করে।
২. এটি কীভাবে 'আলো' ব্যবহার করে ফোকাস সম্পন্ন করে?
প্রচলিত ক্যামেরা বা মানুষের চোখ ফোকাস করার জন্য যান্ত্রিক বা জৈবিক 'পেশী'র উপর নির্ভর করে।
এই বায়োনিক লেন্স সম্পূর্ণ ভিন্ন পথ নেয়: এটি লেন্সটিকে 'নিজেই নড়াচড়া' করার জন্য উপাদানের ফটোথার্মাল প্রভাব এবং আয়তনের পরিবর্তন ব্যবহার করে।
যুক্তি খুবই পরিষ্কার:
১. বাইরের হাইড্রোজেলে গ্রাফিন মেশানো হয়—গ্রাফিনের শক্তিশালী আলো শোষণ করার ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি আলো শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে।
২. যখন আলো এর উপর পড়ে, তখন স্থানীয় তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়—হাইড্রোজেল তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল এবং উত্তপ্ত হলে প্রসারণ বা সংকোচন হয়।
৩. হাইড্রোজেলের প্রসারণ/সংকোচন লেন্সটিকে সংকুচিত করে—এটি 'আলো-চালিত পেশী'র একটি বলয়ের মতো, যা মাঝের সিলিকন লেন্সে যান্ত্রিক প্রভাব তৈরি করে।
৪. লেন্সের বক্রতা পরিবর্তিত হয় এবং ফোকাল দৈর্ঘ্য সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়—বক্রতা পরিবর্তনের সাথে সাথে আলো একত্রিত হওয়ার ধরন পরিবর্তিত হয় এবং ফোকাস বিন্দু সামনে-পেছনে সরে যায়, যা 'ওয়্যারলেস জুম' অর্জন করে।
আরও জটিল সিস্টেমে, গবেষকরা এই সফট লেন্সটিকে একটি হাইড্রোজেল মাইক্রোফ্লুইডিক নেটওয়ার্কে স্থাপন করেছেন, একই আলোকরশ্মি ব্যবহার করে একই সাথে 'প্রতিবিম্ব তৈরি + ফ্লুইড চ্যানেল সুইচিং' নিয়ন্ত্রণ করে, যা একটি প্রোটোটাইপ 'বৈদ্যুতিক-মুক্ত সফট ক্যামেরা' তৈরি করে।
এর মানে হলো, কিছু পরিস্থিতিতে ক্যামেরা বিদ্যুৎ এবং কঠিন উপকরণ থেকে মুক্তি পেতে পারে এবং শুধুমাত্র আলো এবং নরম উপকরণ দিয়ে কাজ সম্পন্ন করতে পারে।
৩. কেন এর 'দৃষ্টি মানুষের চোখের চেয়ে শ্রেষ্ঠ'?
মিডিয়া রিপোর্টে একটি আকর্ষণীয় উক্তি ব্যবহার করা হয়েছে: 'বিজ্ঞানীরা মানুষের চেয়ে ভালো দৃষ্টিশক্তি সম্পন্ন একটি রোবট তৈরি করেছেন'।
বিষয়টি ভেঙে বললে, প্রধানত দুটি দিক রয়েছে:
১. রেজোলিউশন ক্ষমতা মানুষের চোখের শারীরবৃত্তীয় সীমা অতিক্রম করে
মানুষের চোখের ভৌত গঠন এবং রেটিনার বিন্যাসের কারণে, খালি চোখের রেজোলিউশন সীমা প্রায় ১০০ মাইক্রোমিটারের কাছাকাছি। ছোট কাঠামো দেখতে মাইক্রোস্কোপের প্রয়োজন হয়।
পরীক্ষামূলক যাচাইকরণে, এই বায়োনিক সফট লেন্স পারে:
● প্রায় ৪ মাইক্রোমিটারের কাছাকাছি আকারের বিস্তারিত অংশ শনাক্ত করতে;
● পিঁপড়ার পায়ে থাকা ক্ষুদ্র লোম এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার স্পষ্টভাবে চিত্রিত করতে।
'রেজোলিউশন' এবং 'কাছ থেকে মাইক্রোস্কোপিক ইমেজিং ক্ষমতা'-এর দিক থেকে এটি মানুষের খালি চোখের ভৌত ঊর্ধ্বসীমা অতিক্রম করেছে।
২. আকার এবং সংহতকরণ প্রচলিত আলোকবিজ্ঞান থেকে ভিন্ন
কঠিন কাঁচ/প্লাস্টিকের লেন্সের সাথে তুলনা করলে, এই সফট লেন্সের কয়েকটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
● সম্পূর্ণ নরম এবং সফট রোবটের দেহের সাথে সমন্বিতভাবে তৈরি করা যেতে পারে;
● মোটর, তার বা গিয়ার-এর প্রয়োজন নেই, অত্যন্ত সাধারণ গঠন;
● শুধুমাত্র আলো দ্বারা চালিত এবং 'স্ব-শক্তি সরবরাহ'-এর সম্ভাবনা রয়েছে।
চরম পরিবেশে যেখানে মানুষের প্রবেশ করা উপযুক্ত নয় এবং প্রচলিত লেন্স স্থাপন করা উপযুক্ত নয় (উচ্চ চাপ, সংকীর্ণ স্থান, বাঁকা চ্যানেল, জীবন্ত প্রাণী ইত্যাদি), এই সফট লেন্সের সংহতকরণ এবং অভিযোজনযোগ্যতা মানুষের চোখ এবং প্রচলিত লেন্সের জন্য অর্জন করা কঠিন।
উল্লেখ্য যে, মানুষের 'দৃষ্টি'-র সামগ্রিক কর্মক্ষমতা 'চোখ + মস্তিষ্ক'-এর একটি সমন্বিত ফল। বর্তমানে, বায়োনিক সফট লেন্স শুধুমাত্র 'আলোকীয় প্রতিবিম্ব তৈরি এবং ফোকাসিং'-এর ক্ষেত্রে সুবিধা দেখায় এবং মানুষের মস্তিষ্কের মতো উন্নত ভিজ্যুয়াল জ্ঞান নেই।
৪. এটি কোথায় ব্যবহার করা যেতে পারে: সফট রোবট থেকে শুরু করে ন্যূনতম আক্রমণাত্মক চিকিৎসা পর্যন্ত
এই ধরনের বায়োনিক রোবোটিক চোখ মোবাইল ফোনে অতিরিক্ত 'প্যারামিটার' যোগ করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি, বরং এটি একগুচ্ছ নতুন ফর্মের জন্য একটি ভিজ্যুয়াল ভিত্তি সরবরাহ করতে তৈরি করা হয়েছে।
কয়েকটি সাধারণ দিক দেখা যায়:
১. সফট অনুসন্ধান এবং উদ্ধারকারী রোবটধ্বংসস্তূপের মধ্যে চলাচলকারী সফট রোবটগুলির একটি নরম শরীর থাকতে হবে এবং বিস্তারিতভাবে দেখতে সক্ষম হতে হবে। প্রচলিত কঠিন লেন্সগুলি শরীরের বিকৃতি অনুসরণ করতে পারে না, এবং এই ধরনের লেন্স স্বাভাবিকভাবেই উপযুক্ত।
২. কৃষি ও শিল্প পরিদর্শনএটি রোগাক্রান্ত স্থান, ফাটল এবং ত্রুটি সনাক্ত করতে সাহায্য করার জন্য উদ্ভিদের পাতা, ফল, সোল্ডার জয়েন্ট এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারের কাছাকাছি থেকে উচ্চ-রেজোলিউশন ইমেজিং করতে পারে।
৩. ন্যূনতম আক্রমণাত্মক সার্জারি এবং এন্ডোস্কোপিক ইমেজিংনরম লেন্সগুলি নমনীয় ক্যাথেটার এবং নমনীয় এন্ডোস্কোপের সামনের প্রান্তে একত্রিত করা হয়, যা কঠিন প্রোবের কারণে টিস্যুর ক্ষতি হ্রাস করে এবং সংকীর্ণ স্থানে স্বয়ংক্রিয় ফোকাসিং বজায় রাখে।
৪. জৈবিক নমুনার মাইক্রোস্কোপিক পর্যবেক্ষণএটি সাইট-এ দ্রুত সনাক্তকরণের জন্য কম খরচে, বাঁকানো যায় এমন মাইক্রোস্কোপিক ইমেজিং মডিউল তৈরি করতে মাইক্রোস্কোপের কিছু অবজেক্টিভ লেন্সের পরিবর্তে ব্যবহার করা যেতে পারে।
৫. চরম পরিবেশ সনাক্তকরণগভীর সমুদ্র, উচ্চ চাপ এবং শক্তিশালী প্রভাবের পরিবেশে, নমনীয় লেন্সগুলি প্রচলিত লেন্সের চেয়ে কম ভাঙার সম্ভাবনা থাকে এবং দীর্ঘমেয়াদী স্থাপনার জন্য আরও উপযুক্ত।
একটি শিল্প যুক্তি দৃষ্টিকোণ থেকে, এই প্রযুক্তি কেবল 'হাই-ডেফিনেশন ক্যামেরা এক প্রজন্ম আপগ্রেড করার' পরিবর্তে 'সফট ভিজ্যুয়াল ফ্রন্ট-এন্ড'-এর একটি নতুন পথ উন্মোচন করে।
৫. বায়োনিক রোবোটিক চোখ এবং আইরিস স্বীকৃতির সমন্বয়
এরপর, আমরা কেবল একটি জিনিসের উপর মনোযোগ দেব: এই ধরনের বায়োনিক রোবোটিক চোখের আইরিস স্বীকৃতির জন্য কী ব্যবহারিক তাৎপর্য রয়েছে।
১. একটি ভালো 'ফ্রন্ট-এন্ড কালেক্টর': আইরিস স্বীকৃতির জন্য আরও পরিষ্কার ছবি সরবরাহ করা
আইরিস স্বীকৃতির ঊর্ধ্বসীমা মূলত ফ্রন্ট-এন্ড ইমেজিংয়ের গুণমান দ্বারা নির্ধারিত হয়:
● টেক্সচার যথেষ্ট পরিষ্কার কিনা;
● প্রতিফলন, বাধা এবং ডিফোকাস নিয়ন্ত্রণযোগ্য কিনা;
● একটি অসহযোগিতামূলক অবস্থায় স্থিতিশীল সংগ্রহ অর্জন করা যেতে পারে কিনা।
নমনীয় বায়োনিক লেন্স সরাসরি তিনটি ক্ষেত্রে উপযোগী:
(১) কাছ থেকে উচ্চ-রেজোলিউশন ক্ষমতাআইরিস টেক্সচার নিজেই একটি মাইক্রোস্ট্রাকচারযুক্ত বৈশিষ্ট্য। মাইক্রোমিটার-স্তরের রেজোলিউশন ক্ষমতা বৈশিষ্ট্য নিষ্কাশন স্থান প্রসারিত করে এবং এনকোড করা তথ্যের পরিমাণ বৃদ্ধি করে, যা তাত্ত্বিকভাবে পৃথকীকরণযোগ্যতা এবং জাল প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
(২) নমনীয় ফোকাসিং এবং অভিযোজিত ভঙ্গিসফট লেন্সগুলি আলো ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে গতিশীলভাবে ফোকাস করতে পারে এবং যখন বিষয় সামনে-পেছনে নড়াচড়া করে বা অস্থির ভঙ্গি থাকে তখনও নিশ্চিত করে যে আইরিস ফোকাল তলে রয়েছে। এর মানে হল দাঁড়ানোর অবস্থান, মাথার অবস্থান এবং সহযোগিতার স্তরের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করা যেতে পারে, যা চ্যানেল, পথচারী প্রবাহের দৃশ্য এবং রোবট ইন্টারঅ্যাকশন পরিস্থিতিতে স্থাপনার জন্য সহায়ক।
(৩) আকারগত অভিযোজনযোগ্যতাপ্রচলিত আইরিস মডিউলগুলি 'একটি বাক্স', যার সীমিত ইনস্টলেশন অবস্থান রয়েছে। নমনীয় বায়োনিক লেন্স পারে:
● দরজার ফ্রেম, দেয়াল এবং রোবটের 'মুখে' স্থাপন করা যেতে পারে;
● পরিধানযোগ্য ডিভাইসের (চশমা, হেডব্যান্ড) সামনের প্রান্তে একত্রিত করা যেতে পারে;
● বাঁকা কাঠামোর সাথে মানানসই এবং পরিবেশে মিশে যেতে পারে।
আইরিস স্বীকৃতির জন্য, এর মানে হল সংগ্রহের স্থানগুলি আরও লুকানো, স্বাভাবিক এবং বৈচিত্র্যময় হতে পারে।
২. 'নির্ধারিত টার্মিনাল' থেকে 'মোবাইল টার্মিনাল' এবং 'নমনীয় টার্মিনাল'-এ আইরিস স্বীকৃতি সরিয়ে নেওয়া
বেশিরভাগ প্রচলিত আইরিস স্বীকৃতি ডিভাইস হল:
● ফিক্সড টার্নস্টাইল;
● কাউন্টার/জানালার সামনে ডেস্কটপ ডিভাইস;
● কিছু হ্যান্ডহেল্ড টার্মিনাল।
নমনীয় বায়োনিক লেন্সের সাথে, নতুন সমন্বিত রূপগুলি দেখা দিতে পারে:
(১) সফট সার্ভিস রোবটরোবটের সামনের প্রান্তটি একটি বায়োনিক 'চোখ', যা ব্যবহারকারীদের কাছে যাওয়ার সময় নেভিগেশন এবং পরিবেশগত উপলব্ধি করে, একই সাথে আইরিস চিত্র সংগ্রহ করে, কার্ড-মুক্ত এবং যোগাযোগহীন শক্তিশালী পরিচয় প্রমাণীকরণ অর্জন করে।
(২) টহল/আইন প্রয়োগকারী টার্মিনালনমনীয় মডিউলগুলি আইন প্রয়োগকারী বডি ক্যামেরা, আইডি ব্যাজ, হেলমেট এবং অন্যান্য সরঞ্জামের সাথে একত্রিত করা হয়, প্রাকৃতিক মানব-মানব মিথস্ক্রিয়ার সময় উচ্চতর নিরাপত্তা স্তরের সাথে পরিচয় যাচাইকরণ সম্পন্ন করতে, অন্য পক্ষকে একটি নির্দিষ্ট ডিভাইসের কাছে থামতে এবং যেতে বলার পরিবর্তে।
(৩) চিকিৎসা পরিস্থিতিতে পরিচয় স্থাপনবায়োনিক লেন্সগুলি অস্ত্রোপচার, পরিদর্শন এবং ওষুধ প্রশাসনের পুরো প্রক্রিয়া চলাকালীন আইরিস সনাক্তকরণের জন্য নমনীয় এন্ডোস্কোপ, ক্যাথেটার এবং পরিদর্শন সরঞ্জামের সামনের প্রান্তে একত্রিত করা হয়, যা ভুল মিল এবং চিকিৎসা সংক্রান্ত বিরোধ হ্রাস করে।
মূলত, বায়োনিক রোবোটিক চোখ আইরিস স্বীকৃতিকে 'একটি নির্দিষ্ট স্থানে থাকা ডিভাইস' থেকে 'সিস্টেমের একটি ক্ষমতা'-তে পরিণত করে, যা শক্তিশালী পরিচয় প্রমাণীকরণের প্রয়োজন এমন কোনো ভিজ্যুয়াল ফ্রন্ট-এন্ডে স্থাপন করা যেতে পারে।
৩. জটিল পরিবেশে স্বীকৃতির দৃঢ়তা বৃদ্ধি করা
আইরিস স্বীকৃতি প্রায়শই প্রকৌশল বাস্তবায়নে বেশ কয়েকটি সমস্যার সম্মুখীন হয়:
● বাইরের আলো এবং ব্যাকলিট পরিবেশ;
● চশমা, প্রতিফলন এবং আংশিক বাধা;
● ব্যবহারকারীর বড় নড়াচড়া এবং ভঙ্গি পরিবর্তন।
নমনীয় বায়োনিক লেন্সগুলি জটিল বিকৃতি এবং পরিবেশের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং তাদের উপাদান এবং কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে:
● চশমার প্রতিফলন এবং কর্নিয়ার হাইলাইট কমাতে আরও নমনীয়ভাবে ফিল লাইট এবং ইমেজিং অ্যাঙ্গেল সাজানো;
● রোবটের মতো মোশন প্ল্যাটফর্মে, অভিযোজিত জুমের মাধ্যমে মোশন ব্লারের প্রভাবকে বাফার করা;
● আলো দ্বারা চালিত হয়ে বিভিন্ন আলোর পরিস্থিতিতে দ্রুত অপটিক্যাল পাথ সামঞ্জস্য করা, তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল আইরিস ইমেজিং গুণমান অর্জন করা।
এই ক্ষমতাগুলি সরাসরি প্রতিক্রিয়া জানাবে:
● স্বীকৃতির সাফল্যের হার;
● ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা ('ভঙ্গিমা বারবার সামঞ্জস্য করার পরিবর্তে এক মুহূর্তের জন্য দাঁড়িয়ে থাকা');
● ব্যবহারযোগ্য পরিবেশের পরিসর (ইনডোর, আধা-আউটডোর, মোবাইল)।
সংক্ষেপ
বায়োনিক রোবোটিক চোখ 'দেখা এবং স্পষ্টভাবে দেখা'-র সমস্যা সমাধান করে, যেখানে আইরিস স্বীকৃতি 'সঠিকভাবে সনাক্তকরণ এবং দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ করা'-র সমস্যা সমাধান করে।
যখন এই দুটিকে একত্রিত করা হয়, তখন আইরিস স্বীকৃতি নতুন ফ্রন্ট-এন্ড প্রবেশদ্বার এবং বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্য পায়।
