信帆生物：科學(xué)家研制出可夜視人工眼

受夜行性魚類象鼻魚特殊視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，研究人員新近研制出一種具有夜視功能的人工眼。這種技術(shù)將來有望在搜救機器人、內(nèi)窺鏡與太空探索等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

為了在低光或黑暗環(huán)境中拍攝到更清晰的照片，現(xiàn)有多數(shù)成像系統(tǒng)主要通過使用更好的感光材料或圖像增強器來提高成像器件的光敏度。美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校江洪睿教授團隊在新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上報告了一種光學(xué)解決方案，即讓成像器件收集更多的光線。

江洪睿對新華社記者說：“我們這個方法有一個很大的優(yōu)勢，就是它不同于但不排斥其他方法。相反，它能夠與其他方法結(jié)合使用來進一步提高光敏度。換句話說，我們的方法能改進任何夜視攝像儀或內(nèi)窺鏡，包括目前使用的夜視攝像儀或內(nèi)窺鏡。”

據(jù)介紹，研究人員主要是從象鼻魚的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)獲得靈感的。象鼻魚是非洲的一種熱帶淡水魚類，因其吻部形似象鼻而得名。它們的視網(wǎng)膜中有一系列微小的凹陷杯狀結(jié)構(gòu)，可把光匯聚到感光細胞上，增加眼睛的光敏度，因此象鼻魚在渾濁的河水中也能探測到掠食者，生存能力大幅提高。

研究人員利用激光燒蝕等技術(shù)設(shè)計出一系列具有微型凹陷的杯狀結(jié)構(gòu)，其拋物線形側(cè)壁可像鏡子一樣反射光并將其匯聚。研究人員隨后把這些杯狀結(jié)構(gòu)固定到半球形基座上，構(gòu)造出一種與龍蝦重疊型復(fù)眼類似的新型人工眼。

江洪睿說，新型人工眼讓圖像變亮了約４倍，“這種提高程度超過了其他任何成像儀技術(shù)”。在幾乎漆黑一片的環(huán)境中，這種人工眼可清楚地看到威斯康星大學(xué)麥迪遜分校吉祥物“獾”的模樣。

江洪睿認為，這項技術(shù)主要用于低光成像系統(tǒng)，如夜視儀與內(nèi)窺鏡，但將來也可應(yīng)用在機器人與太空探索等方面。他們準備在未來５年內(nèi)進一步改進技術(shù)，如讓拋物線形側(cè)壁更加平滑以減少光線散射，這樣預(yù)計其光敏度還可提高一個量級。

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