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2017年8月30日

新型人工虹膜感光能力堪比人眼

据《新科学家》杂志网站近日报道,芬兰科学家利用受热会改变形状的橡胶材料研制出一种全新人工虹膜,能像人眼一样,无需外部控制即能自行对光线作出反应。发表在最新一期《先进材料》杂志上的这一最新成果,可用来改进相机拍照性能,并最终用于修复人眼受损部位或控制微型机器人对周围环境的应对能力。

在人和许多动物的眼睛内,瞳孔是光线进入眼球的入口,而虹膜能通过调节瞳孔大小控制进入眼睛的光线量。当光线太强时,虹膜会收缩以缩小瞳孔,保护敏感的视网膜;当光线较暗时,虹膜会张开让更多的光线进入眼睛。照相机就是使用了原理类似的人工虹膜,其内置光圈会通过外置传感器来感应外界光量,判断何时开启或关闭,在拍照时对光线进行调整。

芬兰坦佩雷理工大学科学家阿瑞·普瑞玛基开发的这款全新人工虹膜,首次拥有对照射光线的自我调节能力,而无需植入光线传感器进行外部控制。他们选择了一种受热后会改变形状的液晶状橡胶材料,并用其制成直径14毫米的薄盘,从圆盘中间向接近圆盘外缘处径向切割12个花瓣。当处于黑暗环境下,花瓣会向外弯曲卷起,在圆盘中留下瞳孔状圆洞。

他们还向橡胶材料中加入了一种红色荧光染料,用蓝光或绿光照射时,荧光染料会变热,诱导花瓣卷曲回来并关闭“瞳孔”。“当用光照射时,人工虹膜会改变形状,这种自我调节能力还是首次出现,我们为此非常兴奋。”普瑞玛基说。

研究人员表示,现有治疗眼疾的人工虹膜都不能改变瞳孔的大小,只能帮助患者在白天看清物体,但在晚上或其他黑暗环境下仍然无法看清东西,新人工虹膜向攻克这些难题迈出了第一步。未来一旦实现对花瓣尺寸的更精确控制,就可植入人眼,还患者一个光明的世界。