科幻小說(shuō)中經(jīng)常出現(xiàn)擁有人工眼的機(jī)器人，以及與人類大腦相連接以恢復(fù)盲人視力的仿生眼?？茖W(xué)家已經(jīng)花了很多精力來(lái)開發(fā)這種設(shè)備，但是制造人類眼晴的球形形狀一一尤其是半球形視網(wǎng)膜一直是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，嚴(yán)重阻礙了人造眼實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程。
仿生眼藝術(shù)呈現(xiàn)圖 作者Yaying Xu
版權(quán)歸屬：Fantastic Color Animation Technology Co., Ltd
北京時(shí)間2020年5月20日晚23時(shí)，香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系范智勇教授課題組在Nature雜志在線發(fā)表論文，題為《具有半球形鈣鈦礦納米線陣列視網(wǎng)膜的仿生眼》：A biomimetic eye with a hemispherical perovskite nanowire array retina，宣布研制成功世界首個(gè)基于鈣鈦礦納米線陣列半球狀視網(wǎng)膜的仿生人眼。該仿生眼有可能實(shí)現(xiàn)高水平的圖像分辨率，有望應(yīng)用于機(jī)器人和科學(xué)儀器中。
人眼具有極廣的視野、高分辨率、低像差和高靈敏度等特殊的圖像感應(yīng)特性。而具有這種特性的仿生眼睛是非常理想的，特別是在機(jī)器人和視覺(jué)假體技術(shù)中。但是，生物眼睛的球形特性，尤其是其核心部件視網(wǎng)膜，對(duì)仿生眼睛的制造提出了巨大的挑戰(zhàn)。
人類視覺(jué)系統(tǒng)和人工眼的對(duì)比|來(lái)源: et al.
現(xiàn)在，中國(guó)香港科技大學(xué)的范智勇及同事提出了一種具有半球形視網(wǎng)膜的電化學(xué)眼，該眼球由一組高密度的納米線組成，模仿了人類視網(wǎng)膜上的光感受器（鈣鈦礦是一種頗具潛力的太陽(yáng)能電池材料）。
范智勇教授：“這項(xiàng)工作的核心突破點(diǎn)是以納米線仿生人眼視桿細(xì)胞，然后把高密度納米線陣列組裝在半球形的多孔透明絕緣模板來(lái)仿生人類視網(wǎng)膜。”
他們的研究表明，這種裝置可以通過(guò)重構(gòu)人工眼觀察到的圖片（字母“E”“I”和“Y”）“看見(jiàn)”對(duì)象。不過(guò)，研究人員表示，這是一種概念驗(yàn)證裝置，目前仿生眼分辨率不高。但是，他們認(rèn)為該新設(shè)計(jì)有望實(shí)現(xiàn)比人眼更高的分辨率，因?yàn)閷⒓{米線密度提高到人眼光感受器的10倍以上有可能實(shí)現(xiàn)。
范智勇教授課題組的視網(wǎng)膜仿生眼是過(guò)去幾十年來(lái)仿生眼領(lǐng)域的重大突破。相信在未來(lái) 10 年內(nèi)，我們應(yīng)該能看到這些仿生眼在生活中的實(shí)際應(yīng)用。”
來(lái)源：Nature自然科研、中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)
文章排版：深圳視普泰驗(yàn)光師培訓(xùn)學(xué)校
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