Исследователи пока не смогли создать сферические мушиные глаза, но даже упрощённый глаз на плоской подложке впечатляет миниатюрными размерами и возможностями. Это платформа размером всего 1,5 × 1,5 мм. По сути, это габариты насекомого, что приближает появление миниатюрных дронов размером с таракана или даже муху. Современные устройства машинного зрения намного крупнее, сложнее и требуют значительной энергии и вычислительных ресурсов, от чего китайская разработка ушла довольно далеко.
Источник изображения: Nature Communications 2026
Более того, этот миниатюрный датчик содержит сенсоры ряда опасных газов, которые искусственный глаз распознаёт автоматически. Даже мухи на такое не способны — их глаза лишены обоняния. Комбинация зрения и обоняния на одном компактном сенсоре — это шаг на пути повышения энергоэффективности миниатюрных роботизированных платформ, а также увеличения скорости их реагирования на окружающую обстановку.
Отвечающая за зрение часть датчика состоит из 1027 элементов с микролинзами, напечатанными непосредственно на гибком фотодетекторе с помощью фемтосекундной лазерной двухфотонной полимеризации (FL-TPP). Это делает каждый оптический элемент изолированным от других, обеспечивая поле зрения шириной 180°. Слияние вспышек света для датчика начинается с частоты выше 1 кГц — это почти на два порядка больше, чем у человеческого глаза. Тем самым искусственный мушиный глаз различает намного более быстрые движения.
Обонятельная компонента реализована методом струйной печати на той же платформе: массив колориметрических сенсоров меняет цвет при контакте с опасными газами и химикатами, имитируя «нюх» насекомого. Дополнительно между линзами добавлены щетинки, как у настоящих насекомых, что необходимо для защиты от запотевания во влажной среде. Щетинки удержат капельки влаги на себе и не дадут им затянуть линзы.
В тестах датчика на миниатюрном четырёхколёсном роботе система продемонстрировала высокую чувствительность при сближении с препятствиями и движущимися помехами без необходимости поворота «головы» благодаря панорамному обзору. Робот одновременно обнаруживал препятствия слева и справа, а также реагировал на утечки опасных газов. Устройство показало отличную производительность в обнаружении быстрых движений и химических угроз, превзойдя многие существующие сенсоры по компактности и энергоэффективности.
Разработка открывает новые возможности для навигации беспилотных платформ, включая микродроны и рои роботов, в сложных условиях — например, при поиске выживших в завалах или мониторинге химических утечек в зонах катастроф. Такой датчик может значительно повысить «интеллект» биороботов за счёт одновременного визуально-обонятельного восприятия при минимальной массе и энергозатратах, обеспечивая важный шаг в направлении автономных систем следующего поколения.