日期：
2023年6月10日
資源：香港科技大學
摘要：科學家已經開發出世界上第一種3d人工眼，其功能要優於現有的仿生眼，在某些情況下甚至超過了人眼，從而為類人機械人帶來了視覺，並為視力障礙患者帶來了新希望。
由香港科技大學（hkust）的科學家領導的國際團隊最近開發出了世界上第一只3d人工眼，其功能要優於現有的仿生眼，在某些情況下甚至超過了人眼，從而為人類帶來了視覺類人機械人和視力障礙患者的新希望。
科學家們已經花費了數十年的時間來嘗試複製生物眼睛的結構和清晰度，但是現有義肢所提供的視覺（主要是通過眼鏡與外部電纜相連的形式）對於2d平面影象感測器的解析度仍然很差。然而，由香港科技大學開發的電化學眼（ec-eye）不僅首次複製了自然眼的結構，而且將來實際上可能會比人眼提供更清晰的視力，並具有額外的功能，例如在黑暗中檢測紅外輻射。
突破性突破的關鍵特徵是3d人工視網膜-由一系列奈米線光感測器組成，可模擬人類視網膜中的感光器。該團隊由香港科技大學電子與計算機工程系的范志勇教授和顧雷雷博士共同開發，將奈米線光感測器連線到一束液態金屬線，作為實驗過程中人造半球形視網膜背後的神經，並成功複製了視覺訊號傳輸，以將眼睛看到的內容反射到計算機螢幕上。
將來，那些奈米線光感測器可能會直接連線到視力障礙患者的神經。與人眼不同的是，成束的視神經纖維（用於訊號傳輸）需要通過毛孔穿過視網膜-從視網膜的正面到背面（從而在人類視覺中形成盲點），然後才能到達腦; 現在，散布在整個人造視網膜上的光感測器可以通過背面的自身液態金屬線來饋送訊號，從而消除了盲點問題，因為它們不必穿過單個點。
除此之外，由於奈米線比人類視網膜中的感光體具有更高的密度，因此，如果將來與單個奈米線進行背接觸，則人造視網膜可以接收比人類視網膜更多的光訊號，並有可能獲得更高的影象解析度。通過使用不同的材料來提高感測器的靈敏度和光譜範圍，人造眼還可以實現其他功能，例如夜視。
「我一直是科幻小說的忠實擁護者，我相信諸如星際旅行之類的故事中的許多技術將有一天成為現實。但是，無論影象解析度，視角或使用者友好程度如何，當前仿生的眼睛仍然無法與自然界的人類匹敵。迫切需要一種解決這些問題的新技術，這給了我啟動這個非常規專案的強大動力。」範教授說，他的團隊已經工作了九年從構思開始就完成當前的研究。
該小組與加州大學伯克利分校就此專案進行了合作，他們的發現最近發表在《自然》雜誌上。
人造眼的工作原理涉及一種從太陽能電池型別中採用的電化學過程。原則上，人造視網膜上的每個光電感測器都可以用作奈米級太陽能電池。經過進一步的修改，ec-eye可以是自供電的影象感測器，因此在用於人工眼科手術時，不需要外部電源或電路，與當前技術相比，它將更加人性化。
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