新型人工虹膜问世 工作方式更像人眼

腾讯数码讯(肖恩)在人类和许多其他动物的眼睛里,瞳孔是一个让光线进入眼球的小洞。而虹膜是眼镜里的有色部分,它的作用是控制瞳孔的大小,从而控制进入眼球的光量。当光线较强时,虹膜会通过收缩来缩小瞳孔,从而保护眼睛里敏感的视网膜。而在昏暗环境中,虹膜则会张开让更多光线进入。

新型人工虹膜问世 工作方式更像人眼

相机的工作方式和虹膜非常类似,它的光圈会通过开启过关闭来调整生成照片时的光量,但光圈通常需要外置传感器来判断何时应该开启或关闭。不过现在,芬兰坦佩雷科技大学的研究员Arri Priim?gi和同事一同研发出了一种无需其他任何外部控制的人工合成虹膜,让光线传感器变得不再必要。

在研发过程当中,他们首先制作了一片直径14毫米的薄盘,并在中间切割了12个径向瓣。这个圆盘由聚合液晶弹性体制作而成,这是一种可根据热量而改变形状的橡胶材料。

当处于昏暗环境中,原盘上的每一个径向瓣会弯曲并向外卷曲,从而在中间形成一个圆形的、瞳孔式的洞。为了让这种人工虹膜能让人眼一样对光线作出反应,研究者还在其液晶混合物当中添加了红色染料。蓝光或绿光照射在染料上便会产生热量,从而让径向瓣往回卷曲,并关闭光圈。

“当我们在这种材料上照射光线,它就会改变自身形状,”Priim?gi说道,“这种自我调节能力在研究当中是首次出现的,也是我们为之兴奋的原因。”

目前,用于治疗眼疾的人工虹膜是无法改变瞳孔大小的,它们基本上就是固定的隐形眼镜。这种人工虹膜虽然能让患者在白天看清物体,但由于无法放大瞳孔,患者在黑暗中基本上是看不到东西的。

Priim?gi表示,他们研发的人工虹膜还没有准备好被植入人眼,因为它并不能对光圈大小进行足够精确的控制,且仅能对强光作出反应。“这才是第一步——或许我们未来某天能做到这一点。”他说。

这种人工虹膜能够在数秒之内关闭,但这其实并不够快。想要被应用在相机当中,它的关闭速度必须要达到微秒级别,否则很难跟上快门速度。此外,这种人工虹膜的关闭时可能还需要变得更加密闭——因为在目前,它在彻底关闭的状态下依然会让10%的光线穿过。

不过研究者表示,这些问题在未来都能被一一解决。他们希望这种人工虹膜未来将能作为传感器被应用到微型机器人当中,让后者能够对周围环境作出反应。

来源:Newscientist

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[责任编辑:wycaoye]

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