據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日報(bào)道,芬蘭科學(xué)家利用受熱會(huì)改變形狀的橡膠材料研制出一種全新人工虹膜,能像人眼一樣,無需外部控制即能自行對光線作出反應(yīng)。發(fā)表在最新一期《先進(jìn)材料》雜志上的這一最新成果,可用來改進(jìn)相機(jī)拍照性能,并最終用于修復(fù)人眼受損部位或控制微型機(jī)器人對周圍環(huán)境的應(yīng)對能力。
在人和許多動(dòng)物的眼睛內(nèi),瞳孔是光線進(jìn)入眼球的入口,而虹膜能通過調(diào)節(jié)瞳孔大小控制進(jìn)入眼睛的光線量。當(dāng)光線太強(qiáng)時(shí),虹膜會(huì)收縮以縮小瞳孔,保護(hù)敏感的視網(wǎng)膜;當(dāng)光線較暗時(shí),虹膜會(huì)張開讓更多的光線進(jìn)入眼睛。照相機(jī)就是使用了原理類似的人工虹膜,其內(nèi)置光圈會(huì)通過外置傳感器來感應(yīng)外界光量,判斷何時(shí)開啟或關(guān)閉,在拍照時(shí)對光線進(jìn)行調(diào)整。
芬蘭坦佩雷理工大學(xué)科學(xué)家阿瑞·普瑞瑪基開發(fā)的這款全新人工虹膜,首次擁有對照射光線的自我調(diào)節(jié)能力,而無需植入光線傳感器進(jìn)行外部控制。他們選擇了一種受熱后會(huì)改變形狀的液晶狀橡膠材料,并用其制成直徑14毫米的薄盤,從圓盤中間向接近圓盤外緣處徑向切割12個(gè)花瓣。當(dāng)處于黑暗環(huán)境下,花瓣會(huì)向外彎曲卷起,在圓盤中留下瞳孔狀圓洞。
他們還向橡膠材料中加入了一種紅色熒光染料,用藍(lán)光或綠光照射時(shí),熒光染料會(huì)變熱,誘導(dǎo)花瓣卷曲回來并關(guān)閉"瞳孔"。"當(dāng)用光照射時(shí),人工虹膜會(huì)改變形狀,這種自我調(diào)節(jié)能力還是首次出現(xiàn),我們?yōu)榇朔浅Ed奮。"普瑞瑪基說。
研究人員表示,現(xiàn)有治療眼疾的人工虹膜都不能改變瞳孔的大小,只能幫助患者在白天看清物體,但在晚上或其他黑暗環(huán)境下仍然無法看清東西,新人工虹膜向攻克這些難題邁出了第一步。未來一旦實(shí)現(xiàn)對花瓣尺寸的更精確控制,就可植入人眼,還患者一個(gè)光明的世界。
總編輯圈點(diǎn)
人眼真是一臺(tái)精密至極的光學(xué)儀器。人類試圖模擬它,但即使科技發(fā)展到今天,還是難以將它的功能完全實(shí)現(xiàn)。人工耳蝸,人工虹膜,人工心臟瓣膜……科研人員研發(fā)各種新材料,嘗試用技術(shù)為人體做修補(bǔ),在這條路上走得越來越成功。這次的人工虹膜,雖然還沒有成熟到可以植入人眼的地步,但它首次擁有了自我調(diào)節(jié)能力,也給未來的眼疾患者帶來希望。雖然它尚不具備人體虹膜的精巧,不過,若用于機(jī)器增加其視覺靈敏度,倒也是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
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