电子控制平面人造眼睛问世

纽约，2月25日(记者冯卫东)——根据最新一期的《科学进步》杂志，受人眼的启发，美国研究人员开发了一种自适应超透镜，它本质上是一种电子控制的平面人造眼睛。

自适应超透镜可以同时控制组成图像的三个主要因素:焦距、像散和图像偏移。哈佛大学工程与应用科学学院的研究团队表示，这项新研究结合了人工肌肉技术和超透镜技术的最新进展，创造了一种可调节的超透镜，它可以像人眼一样实时调节焦距，在增强人眼无法自然实现的畸变(散光和图像运动)的动态校正能力方面迈出了坚实的一步。

为了构建人造眼睛，研究人员放大了超级透镜。超级透镜通过密集的纳米结构图案聚焦光并消除球面像差(每个纳米结构都小于光的波长)。由于小的纳米结构，透镜的信息密度极高。当超级透镜从100微米转换到1厘米时，描述透镜的信息增加了10，000倍，文件大小增加到千兆字节甚至兆兆字节。为此，研究人员开发了一种新的文件压缩算法，使超级透镜与现有的集成电路制造技术兼容。

之后，研究人员在不影响人工肌肉聚光能力的情况下，将大型超级透镜附着在人工肌肉上。晶状体和人造肌肉的总厚度只有30微米。在人眼中，睫状肌包围着晶状体，可以拉伸或收缩晶状体的形状来调节焦距。研究人员选择了一种低损耗、薄且透明的电介质弹性体来附着在透镜上，以确保光通过材料的散射很小，并通过施加电压来控制弹性体。当弹性体被拉伸时，纳米柱在透镜表面上的位置改变。超级透镜可以通过控制纳米柱相对于它的邻居的位置和结构的总位移来调节。研究表明，这种超透镜可以同步聚焦，控制像散和像移引起的像差。

研究人员表示，这一成果显示了嵌入式光学变焦和自动对焦技术的可行性，可广泛应用于手机相机、眼镜、虚拟和增强现实设备等。在未来，光学显微镜还可以实现全电子操作，校正大量像差。新的研究也为半导*造和透镜制造行业的整合提供了可能性。制造计算机芯片的未来技术也可以用于制造基于超表面的光学器件。