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光学和光子学

光学和光子学

人造眼有潜力以满足人类的愿景

28 May 2020
仿生眼
All-Seeing:艺术家对仿生眼的印象(礼貌:Yaying Xu / Ontantastic Color Anim Cofirms Co.)

一种密切地模仿人眼的结构和功能的人工装置已被揭开 莱蒂顾 香港科技大学的同事。该团队基于其围绕光敏纳米线的半球形布置的设计,其在人视网膜中模仿感光细胞。他们的设备有可能在更高的分辨率下产生比人眼的图像,并且可能导致机器人的重大进展。

我们的眼睛为我们提供了大约80%的信息我们的环境信息。他们向我们提供一个宽达160°的视野;快速适应不同的照明和能见度条件;并将细节从1公里距离酒店距离酒店小至30厘米。通过我们的视网膜 - 凹形半球,在每个平方厘米中含有1000万感光细胞的凹形半球是可能的。

虽然身体的其他一些部分已被技术成功模仿,但眼睛已被证明更难以复制。在问题的核心,是当今最先进的图像传感器的平面配置,使它们全部化但不可能融入半球形结构以创造人工视网膜。

光敏电极

顾人的团队通过使用钙钛矿纳米线模拟眼睛的光感受器细胞来绕过这个问题,该细胞纳米线用作光敏电极。将电线沉积在氧化铝的多孔,半球壳的内表面上,并连接到液态金属线上,该液态金属线模拟视网膜后面的神经纤维。

相反的钨涂覆的铝半球,然后用作纳米线的抗衡电极;虽然半球之间的空间填充有离子液体电解质,而离子流体电解质可与人眼中发现的玻璃体流体相当。最后,将透镜和可调节孔放置在第二半球的孔上。

顾形和同事已经建立了它们的设计原型,其中纳米线布置产生100个像素 - 足以重建投影到设备镜头上的不同字母的图像。尽管这远非人眼的能力,但研究人员计算他们使用的纳米线可以密集地包装,以便允许分辨率高于我们的眼睛产生的两倍的图像。

用于全功能性的人工眼的应用可以包括人类机器人,其在与人类交互时进行自主任务和Excel。此外,该设计可以激发对假肢眼睛的开发,完全重建视力障碍人的视线。顾人的团队现在旨在实现他们的设备的全部潜力,并希望产生仿生眼睛,以在不久的将来递给自己的眼睛。

人工眼描述于 自然.

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