Simulation d’un implant rétinal

 

Au cours de notre TPE, nous avons réalisé plusieurs expériences dont une concernant l’œil bionique. Le but de cette expérience était de comprendre précisément comment fonctionne un implant rétinal, chacune des étapes permettant de transmettre une image au cerveau d’un individu. Le but étant également de déterminer quels étaient les facteurs affectant l’efficacité de l’implant, la longueur d’onde ou bien l’intensité lumineuse.

 

 

Matériel :

 

• Capteur photoélectrique

• Câbles

• Multimètre

• Source lumineuse

• Filtres de couleur

• Banc d’optique

• Résistance (33)

• Luxmètre

 

 

Protocole :

 

• Montage d’un circuit électrique en série afin de simuler un implant rétinal. Le générateur est le capteur photoélectrique.

• On étudiera les différentes valeurs d’intensité électrique en fonction de l’intensité lumineuse qu’on modifiera en éloignant ou en approchant la source lumineuse de la cellule photovoltaïque. On étudiera également les variations d’intensité électrique en fonction de la longueur d’onde en plaçant des filtres devant la source lumineuse.

• Ainsi nous pourrons, à l’aide des résultats, voir si c’est la longueur d’onde ou l’intensité lumineuse qui affecte l’efficacité de l’implant.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Début de l’expérience

 

Afin de réaliser cette expérience nous avons tout d’abord vérifié si les filtres avaient tous la même absorbance, car en effet si l’absorbance n’est pas la même pour chacun des filtres, nous ne pouvons pas tirer de conclusion de notre expérience. Nous avons également mesuré les longueurs d’onde de chacun des filtres afin de mieux nous situer.

 

Nous avons utilisé le logiciel « Laboratoire scientifique » ainsi qu’un spectrophotomètre afin de déterminer l’absorbance et la longueur d’onde des filtres. Ainsi l’absorbance est sensiblement la même et leur longueur d’onde sont de 432 nm pour le filtre bleu, 534 nm pour le vert ainsi que 689 nm pour le rouge. Nous pouvons désormais monter notre circuit électrique.

 

1. Déroulement de l’expérience

 

Le circuit électrique monté, nous avons relevé les valeurs de l’intensité électrique ainsi que celles de l’intensité lumineuse de chacune des lumières. Nous avons utilisé une source lumineuse blanche et nous avons mis les filtres de couleurs devant afin d’observer les résultats pour chaque longueur d’onde citées précédemment. Nous avons réalisé cette manipulation 3 fois à différentes distances : 200 mm, 500 mm ainsi que 1000 mm. Enfin, nous avons analysé nos résultats et tiré une conclusion.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Résultats, analyse et conclusion

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les résultats montrent qu’à toute distance, la lumière blanche est celle qui permet la meilleure perception d’une image, en effet l’intensité lumineuse que cette lumière émet est bien supérieure à celle des autres longueurs d’onde. Par exemple la lumière blanche, à 500 mm de distance, émet une intensité lumineuse équivalente à 160 lux alors que la lumière traversant le filtre bleu émet une intensité lumineuse de 33 lux.

Les résultats montrent également que lorsque l’on fait un rapport entre l’intensité lumineuse délivrée par une source lumineuse ainsi que l’intensité électrique délivrée par cette même source, nous nous apercevons que la meilleure lumière reste la lumière blanche. En effet, la lumière blanche délivre 160 lux pour 1,2 mA à 500 mm de distance tandis que la lumière rouge émet 142 lux pour 3,9 mA à 200 mm de distance. Elle émet donc une intensité lumineuse bien supérieure aux autres couleurs pour une intensité électrique plus faible, ainsi le cerveau est moins sollicité lorsqu’il analyse les images.

Cependant, notre expérience nous permet de déterminer quelle couleur serait la mieux perçue si l’implant rétinal permettait de voir en couleur.

En effet l’expérience que nous avons réalisée montre que la lumière verte émet une intensité lumineuse certes bien moins forte que la lumière blanche mais tout de même plus forte que les filtres bleu et rouge. De plus l’intensité électrique que la lumière verte délivre est bien plus faible que celle que libère la lumière blanche et est également plus faible que celles qui sont libérées par les lumières bleue et rouge.

Ainsi la lumière verte a un meilleur rapport au niveau de l’intensité lumineuse émise par rapport à l’intensité électrique délivrée.

 

Nous pouvons donc conclure sur le fait que si l’implant rétinal venait un jour à permettre aux patients de voir en couleurs, la couleur qu’ils percevraient le mieux serait le vert, de plus cette couleur serait la plus facile à analyser car elle libèrerait la plus faible intensité électrique.