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仿生隱形眼鏡有望提高人類夜視能力
2016-03-24  來源:中國聚合物網
  象鼻魚生活在光照度較低的渾水中,卻能發現藏在污泥中的捕食者,因為它們獨特的眼睛能在黑暗中看清東西。據美國國家眼科研究所近日報道,威斯康辛州大學研究人員正在模仿這種魚的視網膜結構,希望開發出一種能自動調節焦距,而且能提高人們夜視能力的隱形眼鏡。
  目前,全世界約10億人受老花眼影響,由于晶狀體老化而看不清近處東西,其中一半沒有得到矯正。該研究負責人、威斯康辛大學麥迪遜分校江宏瑞(音譯)博士說,眼鏡、普通隱形眼鏡和手術雖能提高視力,但會讓眼睛的敏感性、看東西的對比度有所下降,而且很難在夜間看清東西。他們的想法是設計一種隱形眼鏡,能隨著一個人自己的角膜和晶狀體不斷地自動調節,從而恢復他年輕時的視力。
  這項研究由國家眼科研究所資助,旨在攻克一些設計難題,包括設計晶狀體、算法驅動的感光器、調節晶狀體形狀的微電路和電源,所有這些都要嵌入一個柔軟的彈性材料中,與人的眼球貼合。他們的最新研究集中在設計感光器方面。江博士說:“感光器必須非常小,還要能在低光照條件下獲得圖像,所以要對光極為敏感。”
  他們從象鼻魚的眼睛得到靈感。這種魚的視網膜由一系列深杯狀結構組成,杯壁能反射光線,有助于聚光,增強了它們暗中視物所需的特定波長的光。研究人員借鑒這種設計,創造出一種含有數千個微小集光器的設備,這些集光器是像指紋似的玻璃凸起,內部是深杯狀,涂有一層反光鋁膜。當入射光照射這些“指紋”,就會被反射壁聚焦。他們還用一個機械眼模型測試了這種設備增強圖像的能力。
  為改變焦距,隱形眼鏡還需要一個很小的超薄電源。他們的方案是利用一種太陽能電池,從陽光中捕獲電子同時轉化為電流,且能儲電。目前這種裝置還需要調整。
  據研究人員估計,有望在5到10年內造出臨床測試隱形眼鏡。江博士說,一旦做出來,它的成本不會比普通隱形眼鏡高太多,因為它有巨大的市場,可以大量生產,成本不可能是障礙。
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(責任編輯:xu)
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