Nattseende insekter inspirerar till bättre mörkerkamera
Djurs förmåga att se i mörker har lett biologiprofessorn Eric Warrant vid Lunds universitet till ett spännande samarbete med biltillverkaren Toyota. Samarbetsprojektet handlar om att utveckla en ny typ av färgkamera som i framtiden ska hjälpa bilförare till säkrare mörkerkörning. Två matematikforskare från Lunds universitet har också deltagit i arbetet.
När biltillverkaren Toyota för några år sedan ville hitta nya vägar för att utveckla vissa säkerhetsaspekter hos bilmodellerna började de leta inom området biomimetik, eller bioinspiration som det också kallas. Bioinspiration handlar om att konstruera tekniska lösningar med naturen som förebild, det vill säga att härma lösningar som naturen själv uppfunnit med hjälp av evolutionens drivkraft. Det var då som Toyota kom i kontakt med professor Eric Warrants forskning på nattaktiva insekter.
– Exempelvis finns det mycket att lära av nattaktiva dyngbaggar som lever i komockor, säger Eric Warrant.
Eric Warrant och hans kollegor vid Biologiska institutionen på Lunds universitet bedriver världsledande synforskning. Eric Warrant har under cirka 25 år intresserat sig för ögats funktion hos olika djurarter, särskilt med inriktning på mörkerseende. Bland annat har han studerat nattaktiva skalbaggar, bin och nattfjärilar.
Skalbaggar, bin och nattfjärilar har sammansatta ögon med många linser som tillsammans skapar de enskilda bilderna i djurets öga. De ljuskänsliga cellerna i ögats näthinna har en förmåga att utnyttja ljus även i ljusfattiga miljöer. När nattens mörker kommer börjar de ljuskänsliga cellerna samarbeta på ett sätt som gör näthinnans funktion flexibel. Exempelvis kan en viss del av näthinnan i ett givet ögonblick registrera detaljer i en blomma medan andra delar av samma näthinna samtidigt sonderar terrängen vad gäller eventuella rörelser i mörkret.
Tillsammans med matematikforskarna Henrik Malm och Magnus Oscarsson från Lunds universitet samt ingenjörer från Toyota har Eric Warrant nu omvandlat insekternas finurliga mörkerseende till matematiska algoritmer som ligger till grund för det digitala bildskapandet i en helt ny typ av mörkerkamera.
– Algoritmerna som vi tog fram härmar ögats sätt att förbättra synintrycket i svagt ljus, säger Henrik Malm som har lett det matematiska arbetet.
Den färgseende nattkameran testas nu på Toyotas utvecklingsavdelning i Bryssel. Lundaforskarnas projekt och samarbete med Toyota uppmärksammas i nästa nummer av den internationella tidskriften New Scientist.
För mer information, kontakta:
Eric Warrant, professor vid Biologiska institutionen, Lunds universitet
Eric.Warrant@cob.lu.se, tel +61 429 470693 (nås kl 08.00-12.00 svensk tid)
Henrik Malm, matematikforskare, Lunds universitet
Henrik.Malm@cob.lu.se, tel 046-2229340, 070-4567673
Magnus Oskarsson, universitetslektor i matematik, Lunds universitet
Magnus.Oskarsson@math.lth.se, tel 046-2228538
Fotnot:
Ett annat exempel på bioinspiration som har fått en tillämpning i samhället är lotusblommans blad, vars yta får vattendroppar att pärla sig och rinna av. Forskningen kring lotusbladens ytstruktur ligger bakom konstruktionen av självtvättande fönster.
