人造眼不再科幻:部分能力比人眼更强大( 二 )
EC-EYE 的图像感应过程 。顾磊磊及其同事发明的人造眼所具备的整体性能代表了此类设备的一次飞跃 , 但仍需要做出很多改进 。首先 , 光电传感器阵列的像素目前仅为 10×10 , 像素之间存在着大约 200-μm 的差距 , 这意味着光检测区域的宽度仅为 2mm 。 此外 , 制作过程中还涉及一些花费高昂且通量较低的步骤 , 比如使用聚焦离子束刻蚀这种造价较高的工艺为纳米线准备每一个孔隙 。 所以未来必须开发高通量的制作方法 , 从而以更低的成本生产更大的光电传感器阵列 。其次 , 为了提高视网膜的分辨率和尺度 , 液态金属线的尺寸需要减小 。 这些线的外直径约为 700 μm , 但理想情况下应达到纳米线直径的水平 , 即几微米 。 目前来看 , 将液态金属线直径减小至几微米依然是很大的挑战 。目前 , 「人造眼」的分辨率还不高 , 因为纳米线阵列仅有 100 个像素(1 个像素有 3 条纳米线) 。 但作者认为他们的设计最终有望实现比人眼更高的分辨率 , 因为将纳米线密度提高到人眼光感受器的十倍以上是有可能实现的 。寿命也是一个问题 , 我们还需要进行更多测试来确定人造视网膜的使用寿命 。 根据顾磊磊等人的说法 , 在使用 9 小时后 , 人造眼的性能并没有出现明显的下降 , 但其他电化学装置的性能却随时间推移而逐渐下降 。 最后 , 研究者指出 , 在离子液浓度较高的情况下 , 设备的响应和恢复时间会缩短 , 但液体中光透射的性能会下降 。 所以需要对离子液成分进一步优化以解决这一问题 。尽管顾磊磊等人的仿生人造眼存在着这样那样的问题 , 但依然为该领域添上了浓墨重彩的一笔 。「模仿自然界生物的眼睛 , 一直是很多工程师们的梦想 。 一些科学家试图模仿哺乳动物的眼睛 , 也有人试图制造出类似于昆虫的复眼 , 」Hongrui Jiang 说道 。 「这一领域目前终于有了真正的突破 。 我认为在大约十年后 , 我们将看到一些人造眼的 , 非常实际的应用 。 」人造眼究竟何时可以替代人眼?已有医疗从业者将这一登上 Nature 的研究视为「了不起的工作」 。 据论文作者之一的范智勇介绍 , 研究团队正希望与医学研究人员合作 , 根据这种设计来制造可替代人眼的设备 。 不过让计算机可以识别电信号只是第一步 , 我们未来还面临着更大的挑战:如何安全地让感光设备与大脑交互产生图像 。参考内容:https://www.nature.com/articles/d41586-020-01420-7https://www.scientificamerican.com/article/new-artificial-eye-mimics-a-retinas-natural-curve/
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