新型人工虹膜感光能力堪比人眼

2017年06月27日08:23  来源:科技日报
 
原标题:新型人工虹膜感光能力堪比人眼

  据《新科学家》杂志网站近日报道,芬兰科学家利用受热会改变形状的橡胶材料研制出一种全新人工虹膜,能像人眼一样,无需外部控制即能自行对光线作出反应。发表在最新一期《先进材料》杂志上的这一最新成果,可用来改进相机拍照性能,并最终用于修复人眼受损部位或控制微型机器人对周围环境的应对能力。

  在人和许多动物的眼睛内,瞳孔是光线进入眼球的入口,而虹膜能通过调节瞳孔大小控制进入眼睛的光线量。当光线太强时,虹膜会收缩以缩小瞳孔,保护敏感的视网膜;当光线较暗时,虹膜会张开让更多的光线进入眼睛。照相机就是使用了原理类似的人工虹膜,其内置光圈会通过外置传感器来感应外界光量,判断何时开启或关闭,在拍照时对光线进行调整。

  芬兰坦佩雷理工大学科学家阿瑞·普瑞玛基开发的这款全新人工虹膜,首次拥有对照射光线的自我调节能力,而无需植入光线传感器进行外部控制。他们选择了一种受热后会改变形状的液晶状橡胶材料,并用其制成直径14毫米的薄盘,从圆盘中间向接近圆盘外缘处径向切割12个花瓣。当处于黑暗环境下,花瓣会向外弯曲卷起,在圆盘中留下瞳孔状圆洞。

  他们还向橡胶材料中加入了一种红色荧光染料,用蓝光或绿光照射时,荧光染料会变热,诱导花瓣卷曲回来并关闭“瞳孔”。“当用光照射时,人工虹膜会改变形状,这种自我调节能力还是首次出现,我们为此非常兴奋。”普瑞玛基说。

  研究人员表示,现有治疗眼疾的人工虹膜都不能改变瞳孔的大小,只能帮助患者在白天看清物体,但在晚上或其他黑暗环境下仍然无法看清东西,新人工虹膜向攻克这些难题迈出了第一步。未来一旦实现对花瓣尺寸的更精确控制,就可植入人眼,还患者一个光明的世界。

  总编辑圈点

  人眼真是一台精密至极的光学仪器。人类试图模拟它,但即使科技发展到今天,还是难以将它的功能完全实现。人工耳蜗,人工虹膜,人工心脏瓣膜……科研人员研发各种新材料,尝试用技术为人体做修补,在这条路上走得越来越成功。这次的人工虹膜,虽然还没有成熟到可以植入人眼的地步,但它首次拥有了自我调节能力,也给未来的眼疾患者带来希望。虽然它尚不具备人体虹膜的精巧,不过,若用于机器增加其视觉灵敏度,倒也是个不错的选择。 (记者聂翠蓉)

(责编:贺迎春、熊旭)

推荐阅读

世界首台!我国量子计算机超越早期经典计算机“这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为‘量子称霸’的目标奠定了坚实的基础。”潘建伟说。【详细】

从“气象特警”到“随身空调” 航天技术来到你身边航天技术民用化已经不是新鲜事。宝宝使用的尿不湿、方便面里的蔬菜包等,这些产品最初都是由航天技术转化而来,而我国现如今在航天技术转化民用方面,更是已经覆盖汽车、电子通信、医疗仪器等多个民用领域。【详细】