Инфрачервено зрение на животните: учене от природата

Човекът е "шпионирал" много от природата, създавайки свои собствени механизми. Всъщност защо да преоткриваме нещо, което вече съществува? Така възниква науката за бионика, съчетаваща биологията с технологията. Докато бионичните роботи, създадени от учените, не са достатъчно съвършени, те не са в състояние да заместят напълно хората. Това обаче може да се промени в близко бъдеще. Един от важните въпроси е как роботът ще види света? Очевидният вариант е да го оборудвате например с инфрачервени сензори. Но в природата някои животни вече имат естествени аналози на топловизори. Нека да поговорим за тях по-подробно.

Спомнете си първо, че инфрачервеното лъчение обикновено има по-голяма дължина на вълната от видимата светлина, дори по-дълга от червената. Инфрачервеното лъчение обикновено се разделя на три области. Той е къс с дължина на вълната 0,74-2,5 микрометра, среден (2,5-50 микрона) и съответно далечен (50-2000 микрона). Що се отнася до инфрачервеното зрение, то конвенционално се признава като способността да се възприема всяка част от инфрачервения спектър или с окото, или с отделен сензор (сензорен орган) - чрез наслагване на такива данни върху изображението, което окото демонстрира.

Важно е да се знае, че нито едно познато на науката животно не вижда инфрачервеното лъчение само с помощта на оптичната система на окото. Всъщност, за да може светлината с такава дължина на вълната да се фокусира върху ретината, ще е необходимо съвсем различно зрително устройство. Някои животни обаче се измъкнаха от ситуацията по много оригинален начин. Някои змии, както и прилепите, имат сензори за топлинно излъчване. Те са в пъти по-чувствителни от човешката кожа.

Например при змии с глави ями такива сензори са разположени на върха на носа и осигуряват стереоскопично възприемане на източници на топлина. Освен това змията не ги вижда директно, но информацията от нейните термични сензори се обработва заедно с визуална, слухова и т.н. По този начин змията като хищник получава точни данни за местоположението на плячката. Смята се, че термичните сензори за гърмяща змия са далеч по-добри от чувствителните инфрачервени сензори, направени от човека.

Друг вариант на „топлинно“ зрение може да се наблюдава при дълбоководни калмари. В допълнение към обикновените очи те имат специални органи на долната повърхност на тялото, които улавят инфрачервените лъчи. Устройството им е подобно на обикновеното око, което в същото време има допълнителен светлинен филтър, който поглъща всички останали лъчи, с изключение на инфрачервените, и е разположен пред пречупващата леща-кристална леща. Любопитно е защо калмарите се нуждаят от тези допълнителни зрителни органи, защото в дълбочината им няма топлокръвни животни. Учените изразиха версия, че термичните сензори са необходими за защита срещу топлокръвни кашалоти, които се гмуркат до такава дълбочина и ядат калмари.

Термичните сензори вече се доставят не само за системи за сигурност и прототипи на роботи, но и за интелигентни играчки. Така че, в зависимост от сигнала от инфрачервените сензори и дадена програма, роботизиран гущер ще се бие, ще избяга или ще търси източник на топлина.