科学媒介中心仿生眼:让视觉障碍者重见光明( 二 )

  • 纳米线的响应率对于所有可见光谱的频率几乎是相同的 。 当纳米线阵列受有规则的快速光脉冲刺激时 , 可在 19.2 毫秒内快速对光脉冲进行响应 , 从而产生电流 , 并可在脉冲结束时用 23.9 毫秒的时间来恢复(即回到其非活动状态) 。
  • 要知道 , 响应和恢复时间是重要的参数 , 它们最终决定了仿生眼对光信号的反应速度 , 人类视网膜上感光细胞的响应和恢复时间在40-150毫秒之间 。
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    仿生眼领域的挑战与展望范智勇教授课题组研发的半球形视网膜仿生眼 , 是过去几十年来仿生眼领域的重大突破 , 其突破不仅在于仿生眼模仿了人眼 , 也是通过模仿昆虫的复眼等结构来实现的 。 这项突破振奋人心 , 但仍有大量的后续工作:
    • 制造过程涉及一些昂贵和低效率的步骤 。 一个昂贵的步骤是用聚焦离子束蚀刻来生产纳米线 , 必须研发出低成本的制造方法 , 以便大幅降低成本生产更大的光敏元件阵列 。
    • 为了提高人工视网膜的分辨率和尺寸 , 需要减小液态金属线的尺寸 。 现在所用的液态金属线外径是大约700微米 , 未来的挑战是将其外径减少至纳米级(大约为几微米) 。
    • 需要更多的测试来确定人工视网膜的使用寿命 。 据报道 , 在运行9小时后 , 人工视网膜的性能并没有明显下降 , 但其他电化学器件的性能会随着时间的推移而恶化 。
    • 研究发现 , 在离子液体浓度较高的情况下 , 仿生眼的响应和恢复时间会降低 。 为解决这个问题 , 需要进一步优化离子液体的组成 。
    范志勇教授说:“我们希望在生物相容性、稳定性等方面进一步改善 。 如果一切都按计划进行的话 , 这项技术很有可能在 5 年内实现落地应用 。 ”
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    据估计 , 全球超22亿人患有眼疾 , 这意味着仿生眼将拥有巨大市场 , 甚至改变大量病人的生活状态 。 相信在未来10年内 , 我们能看到仿生眼广泛应用于消费类电子产品、机器人等场景 。【科学媒介中心仿生眼:让视觉障碍者重见光明】参考文献:
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