一种新的人造眼可以模仿甚至胜过人眼

一种新的人造眼可以模仿甚至胜过人眼
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一种新的人造眼球设计(如图所示)可能有朝一日可以使机器人拥有敏锐的视力 , 也可以用作高科技假肢 。
科学家尚无法重建具有仿生身体部位的人 。 他们没有技术 。 但是 , 新的人造眼睛使半机械人离现实更近了一步 。
该设备模仿人眼的结构 , 对光的敏感度与实际眼球差不多 , 并且反应时间更快 。 研究人员在5月21日的《自然》杂志上报道说 , 它可能不具备史蒂夫·奥斯丁在《六百万美元的男人》电视节目中所具有的望远镜或夜视功能 , 但是这种电子目镜确实具有比人眼更清晰的视觉潜能 。
香港科技大学的工程师兼材料科学家范志勇表示:“将来 , 我们可以将其用于更好的视觉假体和类人机器人 。 ”
人眼得益于其宽广的视野和高分辨率的视力 , 这归功于圆顶状的视网膜-眼球后部的一个区域 , 上面布满了光探测细胞 。 范和同事使用一种弯曲的氧化铝膜 , 该膜上装有纳米材料传感器 , 该传感器由一种叫做钙钛矿的感光材料制成(SN:7/26/17) , 以在其合成眼球中模仿这种结构 。 连接到人工视网膜的电线将这些传感器的读数发送到外部电路进行处理 , 就像神经纤维将信号从真实的眼球中继到大脑一样 。
人工眼球记录照明变化的速度比人眼快-在30到40毫秒内 , 而不是40到150毫秒内 。 该设备还可以看到和人眼一样昏暗的光线 。 尽管其100度视野不像人眼可以进入的150度那样宽 , 但它比普通的平面成像传感器可见的70度更好 。
从理论上讲 , 这种人造眼可以比人眼感知到更高的分辨率 , 因为人造视网膜每平方厘米包含约4.6亿个光传感器 。 实际的视网膜每平方厘米大约有1000万个光检测细胞 。 但这将需要每个传感器的单独读数 。 在当前设置中 , 插入合成视网膜的每条导线大约一毫米厚 , 太大 , 以至于一次可以接触许多传感器 。 仅有100条这样的导线穿过视网膜的背面 , 从而创建具有100像素的图像 。
为了显示更细的线可以连接到人工眼球上 , 以实现更高的分辨率 , Fan的团队使用磁场将一小束金属针(每根针的厚度为20至100微米)连接到人造视网膜上的纳米传感器上 。 范说:“这就像是外科手术 。 ”
【一种新的人造眼可以模仿甚至胜过人眼】威斯康星大学麦迪逊分校的电气工程师姜洪瑞说 , 研究人员当前创建单个超小像素的方法是不切实际的 , 他对该研究的评论出现在同一期《自然》杂志上 。 “对于几百根纳米线 , 好吧 , 但是几百万条呢?”他说 , 工程师将需要一种更有效的方法来在人造眼球的背面制造大量细线 , 以使其具有超人的视野 。


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