科學(xué)家研制出新型人工虹膜感光能力堪比人眼

來源:科技日報 2017-06-27 08:56 http://www.lvtaikj.com/ 海峽都市報電子版

　　科技日報北京6月26日電（記者聶翠蓉）據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日報道，芬蘭科學(xué)家利用受熱會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《先進材料》雜志上的這一最新成果，可用來改進相機拍照性能，并最終用于修復(fù)人眼受損部位或控制微型機器人對周圍環(huán)境的應(yīng)對能力。

　　在人和許多動物的眼睛內(nèi)，瞳孔是光線進入眼球的入口，而虹膜能通過調(diào)節(jié)瞳孔大小控制進入眼睛的光線量。當(dāng)光線太強時，虹膜會收縮以縮小瞳孔，保護敏感的視網(wǎng)膜；當(dāng)光線較暗時，虹膜會張開讓更多的光線進入眼睛。照相機就是使用了原理類似的人工虹膜，其內(nèi)置光圈會通過外置傳感器來感應(yīng)外界光量，判斷何時開啟或關(guān)閉，在拍照時對光線進行調(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行外部控制。他們選擇了一種受熱后會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個花瓣。當(dāng)處于黑暗環(huán)境下，花瓣會向外彎曲卷起，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，熒光染料會變熱，誘導(dǎo)花瓣卷曲回來并關(guān)閉“瞳孔”?！爱?dāng)用光照射時，人工虹膜會改變形狀，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。未來一旦實現(xiàn)對花瓣尺寸的更精確控制，就可植入人眼，還患者一個光明的世界。

　　總編輯圈點

　　人眼真是一臺精密至極的光學(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，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，若用于機器增加其視覺靈敏度，倒也是個不錯的選擇。