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隨著科技的進(jìn)步，以前一些不敢想象的事情，現(xiàn)在都一一實(shí)現(xiàn)。比如，眼睛一般壞掉了就比較難以重見光面，但是世界首個(gè)3D人工眼球出現(xiàn)了。那具體是怎么回事？具有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？
一、世界首個(gè)3D人工眼球具體是怎么回事？什么時(shí)候可以使用？
5月24日，據(jù)媒體報(bào)道，香港科技大學(xué)的研究人員發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新研究表明，設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)3D人造眼球。如果一切進(jìn)展順林，預(yù)計(jì)五年內(nèi)可以讓數(shù)百萬人重見光明。
二、具有哪些優(yōu)點(diǎn)？
或?qū)⒈热搜鄢上窀逦?bào)道稱，人造眼球通過各種微型傳感器來創(chuàng)建圖像,這些微型傳感器模擬了人類眼球的光檢測感光細(xì)胞。而傳感器被包裝成鋁膜和鎢膜，形成一個(gè)直徑超過2cm的半球形，模仿人類視網(wǎng)膜。
香港科技大學(xué)范志勇教授介紹，仿生眼大小與人眼相當(dāng)，仿生眼結(jié)構(gòu)也與人眼高度相似，當(dāng)對(duì)單個(gè)納米線進(jìn)行電尋址時(shí)，具有實(shí)現(xiàn)高成像分辨率的潛力。圖像通過大量微小的傳感器轉(zhuǎn)換，傳感器位于由鋁和鎢制成的模仿人類視網(wǎng)膜的半球形膜中，理論上可超過人眼的高分辨率成像。
不僅如此，這種人工視網(wǎng)膜對(duì)于可見光譜內(nèi)所有頻率光都敏感，同時(shí)它在接受光刺激后的短短19.2毫秒內(nèi)作出響應(yīng)，然后在23.9毫秒內(nèi)恢復(fù)無效狀態(tài)，比人眼視網(wǎng)膜中感光細(xì)胞40-150毫秒的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間要短許多。
專家稱該技術(shù)可投入廣泛應(yīng)用，除幫助個(gè)人提高視力外，還可制造其他仿生光敏器件，目前正計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)物和臨床試驗(yàn)，預(yù)計(jì)五年內(nèi)投入使用。
三、人工視網(wǎng)膜實(shí)驗(yàn)，未來的仿生眼可能比我們的原生眼睛看得更清楚
能讓盲人恢復(fù)視力，從對(duì)受影響患者生活的影響來看，是醫(yī)學(xué)界能夠?qū)崿F(xiàn)的最深刻的行為之一，也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最難實(shí)現(xiàn)的行為之一。我們可以在有限的情況下恢復(fù)視力，市場上有一些早期的仿生眼可以在非常特殊的情況下恢復(fù)有限的視力。研究人員可能已經(jīng)邁出了改變這種情況的重要一步，前不久，一項(xiàng)新設(shè)計(jì)的仿生視網(wǎng)膜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來了。
相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文，詳細(xì)介紹了由高密度納米線構(gòu)建的半球形視網(wǎng)膜，視網(wǎng)膜的球形形狀歷來是生物仿生設(shè)備的一大難題。
光通過晶狀體進(jìn)入眼睛，而晶狀體是彎曲的，這意味著打在視網(wǎng)膜上的光線已經(jīng)被彎曲了。當(dāng)你使用平面?zhèn)鞲衅鱽聿蹲剿鼤r(shí)，圖像可以聚焦的程度有一個(gè)內(nèi)在的限制。這似乎是目前最先進(jìn)的人工智能能夠幫助解決的事情，但人類眼球后部的處理能力有限，對(duì)視覺的延遲要求幾乎為零。或者說，解決彎曲的問題就是香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程師范志勇和研究團(tuán)隊(duì)的其他成員所做的事情。
他們從一塊鋁箔的半球開始，用電化學(xué)處理將鋁箔轉(zhuǎn)變成稱為氧化鋁的絕緣體，并在整個(gè)過程中將其散布成納米孔。這些密集的孔洞成為鈣鈦礦納米線的通道，模仿了視網(wǎng)膜本身的功能。鈣鈦礦用于制造太陽能電池。一旦納米線長大，研究人員便用人造晶狀體蓋住眼睛，并用離子液體填充它，以模仿我們自己眼球中的玻璃體液。
這種離子液體對(duì)這個(gè)過程非常重要，它能讓納米線檢測到光，并將其信號(hào)傳輸?shù)酵獠康摹D像處理的電子元件中。
這種人工視網(wǎng)膜的性能卓越，可用于制造仿生眼。因?yàn)樗皇芪覀冏陨砭铙w的生物參數(shù)限制，可以對(duì)波長高達(dá)800納米的光做出反應(yīng)。人類的視覺范圍在740毫米左右，超過這個(gè)波長的顏色對(duì)我們來說是黑色的。如果能在800納米的波長下看到事物，我們就能看到近紅外波段（被認(rèn)為是750-1400納米）。人工視網(wǎng)膜對(duì)光的處理時(shí)間是19毫秒，也就是人眼的一半時(shí)間。將眼睛的反應(yīng)速度降低到19毫秒，可能會(huì)減少人類的總反應(yīng)時(shí)間，而且人工視網(wǎng)膜的圖像銳化和整體清晰度比人的眼球產(chǎn)生的圖像更清晰。
注意：不要把這句話理解為對(duì)幀率的性質(zhì)以及人類是否能看到高于特定幀率閾值的圖像的評(píng)論。測量到的人眼的反應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間從40毫秒到150毫秒不等。人類的平均總反應(yīng)時(shí)間在200毫秒到250毫秒之間，特殊的人有時(shí)會(huì)超過這些速度。
簡而言之，這種人工視網(wǎng)膜在多個(gè)方面都比我們看得更清楚，據(jù)我所知，這是第一次制造出類似的東西，新的視網(wǎng)膜甚至沒有盲點(diǎn)。
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