این روزها بدن انسان در حال تجربه دوران تازه ای از حضور ادوات کاشتنی یا همان ایمپلنت ها در قلمروی خویش است. توسعه چشمگیر فناوری ایمپلنتی و ظهور طیف متنوعی از پروتزها و ریزافزارها گویای روی خوش نشان دادن بدن ما به همنشینی و همزیستی با این جایگزین های مکانیکی و گاهی اوقات الکترونیکی است، به نظر می رسد موضوعاتی همچون ارتقای کارایی های جسمانی، تقویت حواس و خلاصه نو نوار کردن بدن، سبک زندگی سال های آتی ما خواهد بود.

با این اوصاف، موضوع استفاده از ایمپلنت ها در نواحی بخصوصی از بدن با مقاصد درمانی و توانبخشی یک طرف ماجرای ادوات کاشتنی است و طرف دیگر قضیه، کیفیت راه اندازی همین افزارها و شیوه تأمین نیرو و توان کارکردشان است که به نوبه خود چالش برانگیز و تعیین کننده است. مثلا توسعه ایمپلنت هایی که به جای نیاز به باتری یا هر ابزار دیگری برای تأمین نیروی مورد نیازشان بتوانند از نور خورشید توان بگیرند به چه قیمتی برای ما تمام خواهد شد. دانشمندان امیدوارند با استفاده از فناوری فتوولتائیک در ساخت ریزافزارهای کاشتنی بتوان بینایی از دست رفته افراد را صرفا با یک عمل جراحی به آنها بازگرداند.

همان طور که می دانیم گیرنده های نوری واقع در شبکیه هستند که نور رسیده به چشم را به سیگنال های الکتریکی تغییر می دهند و از همین رو آسیب رسیدن به گیرنده های نوری مانع ارسال اطلاعات بصری به مغز می شود. اینجاست که پروتزهای شبکیه ای می توانند جایگزین گیرنده های نوری صدمه دیده شوند؛ ولی مشکلی که وجود دارد آن است که ادوات کاشتنی موجود به یک منبع خارجی برای تامین توان مورد نیاز خود احتیاج دارند که باعث نیاز به عمل های جراحی پیچیده برای جایگذاری اجزای لازم جهت یک تأمین کننده نیرو می شود.

با عنایت به همین مشکلات و پیچیدگی ها، گروهی از محققان دست به کار توسعه نوعی سامانه خود توان شده اند که نیروی مورد نیاز کارکردش را خودش تأمین می کند. البته این روش تا اینجای کار فقط روی موش ها آزمایش شده، اما با این احوال نشان داده پتانسیل احیا و بازآوری بینایی در نمونه انسانی را با کمترین اجزای کاشتنی، دارد. این سامانه مرکب از عینک های مخصوصی است که سیگنال های مادون قرمز را داخل چشم و به سوی یک ایمپلنت شبکیه ای شلیک می کند. هر پیکسل یا سلول تصویری واقع در این ریزافزار کاشتنی با دیودهای نوری سیلیکونی مجهز شده اند. این پیکسل های فتوولتائیکی مشابه همان پیل های نوری ـ الکتریکی موجود در صفحات خورشیدی روی پشت بام ها هستند. بنابراین افرادی که از ایمپلنت های شبکیه ای استفاده می کنند برای این که چشمشان به دنیای بیرون باز شود باید این عینک های مخصوص را نیز به چشم داشته باشند.

ساز و کار این سامانه بینایی از این قرار است که تصاویر ویدئویی گرفته شده توسط دوربین کوچک سوار شده روی عینک ها به وسیله یک رایانه پرتابل پردازش می شود. در مرحله بعد این عینک های ویدئویی با استفاده از پالس هایی از نور نزدیک به مادون قرمز مبادرت به تصویر افکنی داده های تصویری به شبکیه می کنند. کاربرد این طیف نوری به خاطر آن است که به بافت های چشم کاربر آسیب نزده یا آن را گرم نمی کند. نهایتا، واحدهای تصویری یا همان پیکسل های موجود در آرایش دیودهای نوری عمل تبدیل نور حاصله به جریان های الکتریکی را صورت می دهند که به نوبه خود موجب تحریک نورون های شبکیه چشم کاربر می شود.

بخش جالب توجه این فرآیند آنجاست که پالس های مادون قرمز ساطع شده به وسیله این عینک های مخصوص، هم داده های بصری و هم نیروی برق تولیدی را مستقیم به ایمپلنت های فتوولتائیک منتقل می کنند؛ بنابراین نیاز به وجود منبع توان خارجی که بعضا حجیم و مزاحم است رفع می شود. بعلاوه چون این پیکسل ها تنها ۷۰ میکرومتر (حدود یک سوم عرض تار موی انسان) پهنا دارند، امکان فعال شدن هرکدام به صورت منفرد وجود دارد. این ویژگی مشابه همان روشی است که گیرنده های نوری واقعی در انسان عمل می کنند و به نوبه خود می تواند به وضوح تصویری بهتر منجر شود.