
世界上第一个球形义眼具有3D视网膜
科学家们花费了几十年的尝试复制生物的眼睛的结构和清晰度,但现有的义眼提供的,主要是在连接与外部电缆眼镜的形式眼光,仍处于较差分辨率的2D平面图像传感器。香港科技大学研制的电化学眼(EC-眼),然而,不仅复制了第一次自然的眼睛的结构,但实际上可以提供比在未来人类的眼睛更清晰的视野,有额外的功能,如能力检测在黑暗中的红外辐射。
关键特征允许这样的突破是3D人工视网膜,制成其模拟光感受器在人类视网膜的纳米线的光传感器的阵列的。通过范志勇教授和来自电子与计算机工程系的香港科技大学系顾雷雷博士开发,团队连接所述纳米线传感器,在实验过程中作为人造视网膜半球背后的神经液态金属导线束,和成功地复制可视信号传输,以反映眼睛所看到到计算机屏幕的内容。
今后,那些纳米线的光传感器可直接连接到的视觉受损的患者的神经。不同于人眼,其中视神经纤维(用于信号传输)需要的路线,通过经由孔视网膜,从视网膜的前侧到背面(从而在人的视觉盲点)的束到达大脑之前;光传感器,现在整个人为视网膜散射可以通过在后面它自己的液体 - 金属丝,从而消除了盲点问题的每个馈送信号,因为它们不通过一个单一的点必须路由。
除此之外,如纳米线具有比在人的视网膜的光感受器甚至更高的密度,人工视网膜就可以接收更多的光信号,并潜在地达到较高的图像分辨率比人视网膜,如果背触点个别纳米线在未来制成。与用于增强的传感器的灵敏度和光谱范围的不同材料,人造眼也可以实现其它功能,例如夜间视力。
“我一直是科幻小说的忠实粉丝,我相信故事功能如星际旅行的许多技术,总有一天会成为现实。然而,无论图像分辨率的观点或用户友好的角度,目前的仿生眼睛还是敌不过自己的天然人对应的一种新的技术来解决这些问题是迫切需要的,它给了我一个强烈的动机来启动这个项目非常规的,”范教授,他的研究小组已经了九年说完成从构思开始目前的研究。
与加州大学伯克利分校的在这个项目上大学,他们的发现合作研究小组最近发表在Nature杂志上。
“在下一步,我们计划进一步提高设备的性能,稳定性和生物相容性。对于假体的应用,我们期待着与医学研究的专家谁对验光和假眼的相关专业知识的合作,”范教授补充。
人工眼的工作原理涉及其由型太阳能电池单元的通过电化学过程。原则上,在人造视网膜每个光传感器可作为纳米级的太阳能电池。随着进一步的修改中,EC-眼可以是自供电的图像传感器中,所以没有需要外部电源,也不电路用于假眼时,这将是更加用户友好的与目前的技术相比,。
资源 Hong Kong University of Science and Technology. "World's first spherical artificial eye has 3D retina." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200610102726.htm>.