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科技前沿
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新型人工虹膜感光能力堪比人眼

來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào)
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心
日期： 2017-07-02
【字號(hào) 大 中 小】

 

      據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?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(wú)需外部控制即能自行對(duì)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(lái)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(duì)周圍環(huán)境的應(yīng)對(duì)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(guò)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(kāi)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(guò)外置傳感器來(lái)感應(yīng)外界光量，判斷何時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉，在拍照時(shí)對(duì)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(kāi)發(fā)的這款全新人工虹膜，首次擁有對(duì)照射光線的自我調(diào)節(jié)能力，而無(wú)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(lái)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(shuō)。
　　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(wú)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(lái)一旦實(shí)現(xiàn)對(duì)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(lái)越成功。這次的人工虹膜，雖然還沒(méi)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(lái)的眼疾患者帶來(lái)希望。雖然它尚不具備人體虹膜的精巧，不過(guò)，若用于機(jī)器增加其視覺(jué)靈敏度，倒也是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
 

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