一种新的光学镜片使我们离机器人更近了一步,这种镜片可以根据视线靠近和远离物体时肌肉产生的微运动和眨眼动作实现变焦。这种隐形眼镜由一种软材料所制成,当使用者眨两下眼睛时,它就会改变焦距,而眼动信号是实现变焦的关键。

这项研究最近发表在《高级功能材料》杂志上,该研究的领导者、加州大学圣迭戈分校工程学教授Cai表示:“该技术潜在前景广阔,例如可调节镜片、视觉假体装置,甚至是软性机器人装置的应用。”

这种镜片旨在模仿人眼。镜片由盐水和聚合物膜层组成,聚合物膜层可以根据电信号改变形状和厚度,并通过五个电极控制。受试者在眼睛周围的皮肤上佩戴有线电极,以捕捉眼球运动产生的信号。此后,信号会通过信号处理器传送到透镜上。眨两次眼就会改变镜片焦距,使或近或远的物体聚焦。

北卡罗莱州立大学化学和生物分子工程学教授Michael Dickey表示:“这项技术是基于现有概念的一种进步,但在某种程度上提升到了一个新水准。”

Dickey说,电活性聚合物膜层经常被用于人造肌肉的研究,但尝试用人体信号控制还是头一次。Cai表示,目前的研究尚只证实了这一概念,我们离可缩放的隐形眼睛还有很长的路要走。首先,很少有人愿意把电极贴在脸上四处走动,未来这项技术必须实现无线以及小型化。

该团队的下一步工作包括使用可伸缩的柔性电极对镜片进行测试,与目前使用的相对坚硬的电极相比,柔性电极能够更好地捕捉和处理信号。他们还将努力使镜片更平稳连续,更像人眼。研究人员还会尝试用水凝胶来代替晶状体内的盐水,这样可以缓解视力模糊。

Cai表示,该技术也可用于非视觉领域。从理论上讲,任何一种软设备都可以由生物信号控制,例如由EKG信号控制的机器人手臂等。Cai和他的团队正在申请这项技术的专利,许多商业伙伴也向他们抛出了橄榄枝。不过现在一切都还为时尚早,我们暂时还不能扔掉眼镜。

本文译自 smithsonianmag,由 镜子大王 编辑发布。

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