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仿生隐形眼镜有望提高人类夜视能力

来源:科技日报 作者:常丽君 2016-3-17

摘要: 据美国国家眼科研究所近日报道,威斯康辛州大学研究人员正在模仿这种鱼的视网膜结构,希望开发出一种能自动调节焦距,而且能提高人们夜视能力的隐形眼镜。该研究负责人、威斯康辛大学麦迪逊分校江宏瑞(音译)博士说,眼镜、普通隐形眼镜和手术虽能提高视力,但会让眼睛的敏感性、看东西的对比度有所下降,而且很难在夜间......


 

科技日报北京3月16日电 (记者常丽君)象鼻鱼生活在光照度较低的浑水中,却能发现藏在污泥中的捕食者,因为它们独特的眼睛能在黑暗中看清东西。据美国国家眼科研究所近日报道,威斯康辛州大学研究人员正在模仿这种鱼的视网膜结构,希望开发出一种能自动调节焦距,而且能提高人们夜视能力的隐形眼镜。

目前,全世界约10亿人受老花眼影响,由于晶状体老化而看不清近处东西,其中一半没有得到矫正。该研究负责人、威斯康辛大学麦迪逊分校江宏瑞(音译)博士说,眼镜、普通隐形眼镜和手术虽能提高视力,但会让眼睛的敏感性、看东西的对比度有所下降,而且很难在夜间看清东西。他们的想法是设计一种隐形眼镜,能随着一个人自己的角膜和晶状体不断地自动调节,从而恢复他年轻时的视力。

这项研究由国家眼科研究所资助,旨在攻克一些设计难题,包括设计晶状体、算法驱动的感光器、调节晶状体形状的微电路和电源,所有这些都要嵌入一个柔软的弹性材料中,与人的眼球贴合。他们的最新研究集中在设计感光器方面。江博士说:“感光器必须非常小,还要能在低光照条件下获得图像,所以要对光极为敏感。”

他们从象鼻鱼的眼睛得到灵感。这种鱼的视网膜由一系列深杯状结构组成,杯壁能反射光线,有助于聚光,增强了它们暗中视物所需的特定波长的光。研究人员借鉴这种设计,创造出一种含有数千个微小集光器的设备,这些集光器是像指纹似的玻璃凸起,内部是深杯状,涂有一层反光铝膜。当入射光照射这些“指纹”,就会被反射壁聚焦。他们还用一个机械眼模型测试了这种设备增强图像的能力。

为改变焦距,隐形眼镜还需要一个很小的超薄电源。他们的方案是利用一种太阳能电池,从阳光中捕获电子同时转化为电流,且能储电。目前这种装置还需要调整。

据研究人员估计,有望在5到10年内造出临床测试隐形眼镜。江博士说,一旦做出来,它的成本不会比普通隐形眼镜高太多,因为它有巨大的市场,可以大量生产,成本不可能是障碍。

 


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