随着科学技术的进步,一些以前无法想象的事情现在一件接一件地实现了。例如,当眼睛破裂时很难看到光滑的表面,但是世界上第一个3D人造眼球出现了。到底发生了什么?有什么优势?
世界上第一个3D人造眼球到底是什么?我什么时候可以用它?
据媒体报道,5月24日,香港科技大学的研究人员在《自然》杂志上发表的一项新研究表明,世界上第一个3D人造眼球已经设计出来。如果一切顺利,数百万人有望在五年内再次看到光明。
有什么优势?
或者比人眼成像更清晰。根据该报告,人造眼球通过各种微型传感器产生图像,这些传感器模拟人类眼球的感光细胞。传感器封装在铝膜和钨膜中,形成直径大于2厘米的半球形状,模仿人的视网膜。
香港科技大学的范智勇教授说,仿生眼睛的大小相当于人眼,其结构也与人眼非常相似。当单根纳米线被电寻址时,它具有实现高成像分辨率的潜力。图像由大量微型传感器转换,这些传感器位于由铝和钨制成的半球形薄膜中,模拟人类视网膜,理论上超过了人眼的高分辨率成像。
此外,人造视网膜对可见光谱中所有频率的光都很敏感。同时,它在接受光刺激后的19.2毫秒的短时间内做出反应,然后在23.9毫秒内返回无效状态,这比人眼视网膜中感光细胞的40-150毫秒的反应和恢复时间短得多。
专家说这项技术可以被广泛使用。除了帮助个人提高视力,它还可以生产其他仿生光敏设备。目前,动物和临床试验正在计划之中,预计将在五年内投入使用。
三、人工视网膜实验,仿生眼睛的未来可能比我们的原生眼睛看得更清楚
这是医学界能够认识到的最深刻的行为之一,也是现代医学能够认识到的最困难的行为之一,以使盲人能够从对受影响患者生活的影响中恢复视力。在有限的情况下,我们可以恢复视力。市场上有些早期的仿生眼可以在非常特殊的情况下恢复有限的视力。研究人员可能已经采取了重要的一步来改变这种情况。不久前,一种新设计的仿生视网膜的实验结果出来了。
相关研究小组在《自然》杂志上发表了一篇论文,详细介绍了由高密度纳米线构建的半球视网膜。视网膜的球形一直是仿生设备的一个大问题。
光线通过弯曲的晶状体进入眼睛,这意味着照射到视网膜上的光线是弯曲的。当你用平面传感器捕捉它时,图像聚焦的程度是有内在限制的。这似乎是目前最先进的人工智能能够帮助解决的问题,但人类眼球后部的处理能力有限,对视觉的延迟要求几乎为零。换句话说,解决弯曲问题是香港科技大学电子和计算机工程师范志勇和研究团队其他成员所做的。
从铝箔半球开始,他们使用电化学处理将铝箔转变成一种叫做氧化铝的绝缘体,并在整个过程中将其分散到纳米孔中。这些密集的空穴成为钙钛矿纳米线的通道,模仿视网膜本身的功能。钙钛矿被用来制造太阳能电池。一旦纳米线长大,研究人员用人工晶状体覆盖眼睛,并用离子液体填充它们,以模拟我们自己眼球中的玻璃体液。
这种离子液体对这个过程非常重要。它使纳米线能够检测光并将它们的信号传输到外部电子元件进行图像处理。
该人工视网膜性能优异,可用于制造仿生眼睛。因为它不受我们自己透镜的生物参数的限制,它可以对波长高达800纳米的光起反应。人类的视觉范围大约是740毫米,超过这个波长的颜色对我们来说是黑色的。如果我们能看到800纳米的东西,我们就能看到近红外波段(被认为是750-1400纳米)。人造视网膜需要19毫秒来处理光线,这是人眼时间的一半。将眼睛的反应速度降低到19毫秒可以减少人的总反应时间,并且人造视网膜的图像锐化和整体清晰度比人眼产生的更清晰。
注意:不要把这句话解释为对帧速率的本质和人类是否能看到超过特定帧速率阈值的图像的评论。人眼的测量响应和恢复时间范围从40毫秒到150毫秒。人类的平均总反应时间在200毫秒到250毫秒之间,特殊的人有时会超过这些速度。
简而言之,这种人造视网膜在许多方面比我们看得更清楚。据我所知,这是第一次生产类似的东西。新的视网膜甚至没有盲点。
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