科幻电视剧和电影都描述过机器人视力与人类相当或超过人类的,还有植入人体内的仿生眼睛。不幸的是,真正的科学还不能跟上这些设备的步伐。在新的研究中,科学家们已经建造了一个人造眼睛,它是模仿人类的眼睛,包括其部分的形状。香港科技大学电子及电脑工程教授范志勇教授表示:“看过《星际迷航》和《我,机器人》等科幻剧后,我就想造出一只‘超人的眼睛’,既适用于仿人机器人,也适用于视觉障碍人士。”
“尽管人类的球形眼球有助于我们最重要的视觉感官,并提供广阔的视野,但由于其曲面,它很难被模仿。目前在医院使用的人工眼睛是由平面集成电路芯片实现的,它只能模仿人体的部分视网膜,使视力变得模糊。2012年,我想到了利用纳米线和外部电路在曲面上实现高密度传感器的想法。由此产生的仿生眼睛原型,传感杆之间的距离最小化到3微米,人工视网膜上的传感器比真正的人眼多30倍。这种具有高成像分辨率的超人眼技术,将被集成到医疗机器人中,以照顾病人。当我们找到合适的生物相容性材料时,它甚至可以满足视障人士的需要。”
该人工视觉系统的主要设计是其球形仿生设计和由高密度钙钛矿纳米线阵列制成的半球形视网膜,这使其具有卓越的功能,包括检测与人眼相似的光强度范围。本论文的第一作者是范教授团队的博士后顾雷雷博士。顾博士回忆说,“《自然》杂志的编辑对我们的研究非常兴奋,在我们第一次提交稿件后五天内就回复了我们。”然后我们花了将近一年的时间来调整我们的研究,重做实验,并根据他们的问题重新提交了内容丰富的论文。最大的挑战是缩小微米,仅这一项我们就花了10个月的时间全天候工作。经历了多次失败,承受了巨大的压力,我们的努力终于有了回报。”
来源:香港科技大学