美科学家发明人工“昆虫眼”
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发布时间:2006-12-27 05:04:54
美国加州大学伯克利分校的一个研究小组宣布,他们发明了外观和功能上都与昆虫复眼一样的人造“昆虫眼”。科学家说,这一仿生学成果可望广泛应用在化工、医疗、军事等领域中。昆虫的眼睛是由成千上万个微小的独立感光单位组成的,被称为复眼。这些复眼排列成半球形,各自通过独立的神经与感光细胞相连。因此昆虫的视野远比其他动物开阔,它看到的外部世界是由成千上万幅图像拼成的。多年来,科学家都清楚昆虫复眼的优越性,但在现有技术条件下制作人造“昆虫眼”非常复杂。美国研究人员在最新一期《科学》杂志上报告说,他们运用了一种简单的办法成功制造了复眼。
研究人员在论文中说,他们首先用8700个微镜头按蜂窝的形式平面排列,然后用一薄层聚二甲基硅氧烷压在这个镜头阵列上,由于聚二甲基硅氧烷有较好的弹性,研究人员用负压将它“吸”成碗状,这就制成了复眼的模子。然后,他们用一薄层对紫外线光敏的环氧树脂在模子里浇成型,在低温下让这层树脂慢慢凝固,形成带有微小镜头的半球形复眼毛坯。
最后一步,是制作与每个人造复眼相连的、相当于视神经的波导,也就是光的通道。研究人员用多束紫外线照向复眼,这些光线被复眼毛坯上的微小镜头聚焦,使镜头及其下层的环氧树脂的光学特性发生改变,于是,每个微镜头都有了自己的波导。
研究人员在论文中说,如果在每个波导后排列一个感光电荷耦合器件,记录这个人造复眼看到的图像,那就构成了一个“虫眼相机”。这种相机所得的视野,比目前最好的广角镜头还要宽广。研究人员认为,未来两三年内,这种技术很可能投入实际应用。
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