مارها جهان را همانطور که انسانها میبینند، نمیبینند. برای برخی گونهها، محیط اطراف مجموعهای از رنگها و خطوط نیست، بلکه نقشهای زنده از گرماست. آنها قادرند تفاوتهای بسیار جزئی دمایی را در تاریکی مطلق تشخیص دهند؛ قابلیتی که به «دید حرارتی» یا تشخیص مادونقرمز معروف است. اکنون همین توانایی شگفتانگیز الهامبخش دانشمندان شده تا سامانهای تصویربرداری بسازند که شاید روزی درون گوشیهای هوشمند ما جا بگیرد.
در طبیعت، برخی مارها مانند افعیها و پیتونها اندامهایی ویژه به نام گودالهای حرارتی دارند؛ ساختارهایی که به آنها اجازه میدهد تابش مادونقرمز اجسام گرم، از جمله بدن طعمه، را حس کنند. این اندامها عملاً نوعی دوربین حرارتی زیستی هستند: بسیار حساس، کممصرف و دقیق. همین سه ویژگی باعث شده دانشمندان به فکر شبیهسازی آنها بیفتند.
پژوهشگران موفق شدهاند با الهام از عملکرد این گودالها، یک سامانه تصویربرداری مادونقرمز با وضوح ۴K طراحی کنند؛ چیزی که تا همین چند سال پیش فقط در تجهیزات نظامی یا صنعتی بسیار گرانقیمت دیده میشد. نکته کلیدی این فناوری جدید، استفاده از حسگرهای کوچکتر و پردازش هوشمند سیگنالهاست؛ رویکردی که برخلاف دوربینهای حرارتی سنتی، نیاز به خنککنندههای حجیم و پرمصرف ندارد.
در سیستمهای رایج، افزایش وضوح تصویر حرارتی مستلزم افزایش تعداد حسگرهاست؛ امری که نهتنها هزینه را بالا میبرد، بلکه اندازه دستگاه را نیز بزرگ میکند. اما مغز مارها دقیقاً چنین کاری نمیکند. آنها دادههای خام و نسبتاً محدود را دریافت کرده و با پردازش عصبی پیشرفته، تصویری دقیق از محیط میسازند. دانشمندان نیز همین ایده را وام گرفتهاند: پردازش بیشتر، سختافزار کمتر.
اگر این فناوری به بلوغ برسد، کاربردهای آن فراتر از کنجکاوی علمی خواهد بود. از اضافه شدن دوربین حرارتی به گوشیهای هوشمند گرفته تا استفاده در خودروهای خودران، امداد و نجات، پزشکی، و حتی پایش مصرف انرژی در ساختمانها. تصور کنید گوشی شما بتواند نشتی گرما در یک خانه یا وجود فردی زیر آوار را تشخیص دهد؛ قابلیتی که امروز تنها در تجهیزات تخصصی دیده میشود.
این پیشرفت یادآور یک حقیقت قدیمی در علم است: طبیعت، استاد بیرقیب مهندسی است. از چشم مرکب حشرات تا سونار خفاشها، بارها دیدهایم که پاسخ پیچیدهترین مسائل فناورانه، سالهاست در بدن موجودات زنده وجود دارد. دید حرارتی مارها هم حالا به یکی دیگر از این الگوهای الهامبخش تبدیل شده؛ الگویی که ممکن است آینده تصویربرداری دیجیتال را دگرگون کند.
