在科幻小說或電影中經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的情節(jié)，通過人造眼睛的機器人可以精準(zhǔn)識別打擊目標(biāo)，完成人類無法完成的任務(wù)，或通過人造眼睛恢復(fù)盲人的視力。事實上，這種畫面不僅出現(xiàn)在科幻小說中，在現(xiàn)實中，許多科學(xué)家也都在致力于仿生眼的研發(fā)，不過如何制造適合人類的仿生眼，尤其是人造視網(wǎng)膜的研發(fā)嚴(yán)重限制了仿生眼的發(fā)展。 QE+HL8c^s  
9i+.iuE%Bu  
而在本周《自然》發(fā)表的一篇論文中，由香港科技大學(xué)范智勇教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊，成功開發(fā)了一種可以媲美人類視網(wǎng)膜的人工視網(wǎng)膜，由該視網(wǎng)膜組成的仿生眼在某些情況下甚至比人眼看的更清楚。 c0QKx=  
Hv-f :P O  
RX?y}BDo0  
高密度人工視網(wǎng)膜 .O6(QI*  
fVz0H1\J&  
對于地球上的絕大部分生物來說，眼睛都是最重要的傳感器官，尤其是人類，大約 80% 的環(huán)境信息都是通過眼睛獲取。 f"R'Q|7D  
s y>}2orj~  
人眼具有視場寬、分辨率高以及對光高度敏感的特點，這一切都源于半球形的視網(wǎng)膜和大量的視細(xì)胞——每平方厘米約 1000 萬個。模仿這些特點來創(chuàng)造人工仿生眼是機器人領(lǐng)域的一個焦點，對于開發(fā)視覺假體裝置具有重要意義。但是，視網(wǎng)膜的形狀和構(gòu)成使人工視網(wǎng)膜的制造頗具挑戰(zhàn)性。 S
#*aB2ZS  
ne 8rF.D  
而要想媲美人眼的功能，理論上，仿生眼的各種結(jié)構(gòu)都要和人眼類似，尤其是半球形視網(wǎng)膜。在人眼中，這種半球形的結(jié)構(gòu)可以有效補償成像差異，從而降低成像的復(fù)雜性。因此，要想開發(fā)優(yōu)秀的仿生眼，必須先要有優(yōu)秀的人工視網(wǎng)膜。 N2.Ym;^  
w7Ij=!)  
而此前，用作仿生眼的人工視網(wǎng)膜，商用電荷耦合器件和互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，主要通過主流平面微加工工藝成型，很難做成人類生物視網(wǎng)膜那樣的半球形。 @{U@?6eZ  
 }~Ir&  
即使此前有研究者，先將光電傳感器集成于平面剛性基板上，然后將其彎曲成類似人眼的曲面，但是因為需要預(yù)留折疊所需的空間，因此這限制了基板上納米傳感器的密度，無法實現(xiàn)較高的分辨率。 c' Q4Fzj0'  
L\xR<m<,  
為了制造高分辨率人工視網(wǎng)膜，范智勇教授及同事展示了一種新設(shè)計：一種半球形的氧化鋁上包含了緊密排布的鈣鈦礦光敏納米傳感器，模仿人眼的視網(wǎng)膜（鈣鈦礦是一種頗具潛力的太陽能電池材料）。同時，他們還使用由液態(tài)金屬制成的傳導(dǎo)線將人工視網(wǎng)膜上的光血信號傳導(dǎo)出來。 B{!*OC{l