Högpresterande rörelsedetekteringsteknik är avgörande som "ögonen" hos avancerade robotsystem för applikationer inklusive fabrikshantering och autonoma maskiner i hemmiljöer. Traditionella robotvisionsenheter som CCD-kameror integrerade med mikroelektroniska kretsar är beroende av sofistikerade algoritmer för höghastighetsavbildning och bearbetning för robotnavigering. Dock, dessa system är dyra att implementera och kräver specialister för underhåll när utrustningen inte fungerar.

I syfte att producera billiga och enklare system, forskare överväger bioinspirerade metoder i form av ljuskänsliga bakterier. Speciellt, bacteriorhodopsin (bR) – ett pigment som finns i Halobacteria-membranet – som när det utsätts för ljus frigör protoner och därigenom genererar transienta elektriska strömmar.

Nu, Yoshiko Okada-Shudo vid University of Electro-Communications, Tokyo, och kollegor, har utvecklat en enda fotocell med bR-pigment. Forskarna belade en indiumtennoxidglasplatta med bR-lösning som täcktes med en elektrolytlösning för att förbättra elektriska strömmar och hölls på plats av en distansplatta. Strömmarna som genererades när denna fotocell bestrålades med ljus mättes med ett oscilloskop.

I synnerhet, riktningen och hastigheten för ljuset som skannas över fotocellen kunde bestämmas med denna enkla anordning. Vidare, när olika typer av mönstrade "masker" introducerades mellan bR-sensorn och skannat ljus, varje kant av mönstret orsakade en asymmetri i den genererade strömmen. Denna asymmetri var en indikation på ljusets rörelseriktning. Triangulära mönster kan användas för dubbelriktad rörelse, medan en kombination av två rektanglar visade fyra riktningar (upp, ner, höger och vänster).

I andra experiment undersökte forskaren huruvida bR-fotoceller var känsliga för gestalmanipulation genom att kontrollera ljusets rörelse genom en nålmask, med hjälp av fingrarnas rörelse. Intressant, fotocellen var inte bara känslig för rörelser av fingrar, men också antalet fingrar som används.

Denna enkla bR-enhet är lovande för utvecklingen av enkla rörelsesensorer utan att kräva komplexa algoritmer. Denna forskning har också potential för gestalmanipulation som ett sätt att kontrollera sådana enheter, vilket ger ett alternativ för beröringssensorer.