人造复眼问世 视野更大反应更快 媲美果蝇

果蝇眼睛以多重透镜世界视野更大,还能作出更快速反应。(图/取自网路)

国际中心综合报导

一个在瑞士联邦理工大学(EPFL)工作欧洲研究团队,发明了一个可跟果蝇等昆虫的复眼媲美的人工眼,该研究成果发表在最新一期美国国家科学院学报》上。

论文中,该研究小组描述了这项技术如何利用堆叠层微电子,解决了准确地校准一个曲面上的光感受器和其他光学元件难题

人的视觉是透过两个单透镜的眼睛获得的,可有效的精细区别对象。然而,大多数动物王国的其他成员依靠复合眼睛,即每只眼睛以多重透镜来看世界。其视力的清晰程度不及单镜头眼睛,却提供了更大的视野,并且能作出更快速的反应。

科学家一直在尝试研发人造复眼,希望能够复制几乎跟果蝇一样的即时回应时间、以及其他昆虫能够在不必转动头部情况下看到周围世界的能力。在此领域中已经有许多研究者取得了一定进展,但仍然存在两个症结:建立大小合适的眼睛和一个准确的包裹设计。而这支科学家团队已经在这两方面获得重大突破。

昆虫的眼睛表面是由非常小的、被统称为小眼的光学单元构成。为了创建一个微小的人造复眼,研究人员开始复制了果蝇和其他节肢动物物种的小眼。其版本包括三层:外层透镜、中间光感测器层和透过层叠削减设计,可灵活使用的内层电路板

该团队称它为CurvACE,这是一个拥有180度视野的人工复眼,小到足以「坐在」一枚5分镍币上。不论是在高光还是低光环境中,该人工复眼可以每秒150格(画面更新 )运转。研究人员下一步将在微小的飞行机器人上嵌入这种眼(可能为一对)。

该团队指出,这项新技术可能也会有其他的应用。例如「人工智慧衣服」,当一个人移动时,可能会改变形状以提高舒适性。另一个潜在的应用是可作为安全感测器,甚至可透过该技术为人造皮肤提供纹理识别。