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模仿蚊子复眼,新型油滴多镜头问世

2019-9-30 环球解密

最近一份发表在《美国化学协会·应用材料和界面》(ACS Applied Materials &; Interfaces)期刊上的研究,用液体材料造出新型复眼结构:由大量微型油滴当作小镜头,排列在一颗大油滴上形成复眼成像系统。

用手或蚊子拍打蚊子十分困难,这是由于蚊子有复眼结构,能同时得到多角度视觉信息并快速作出反应。很多节肢动物都有复眼结构,在一个曲面上排列着大量微小镜头。每个镜头都可以单独成像,使蚊子无需转动眼睛或头部已经可以同时得到多方位视觉信息,并在大脑中整合。

这份研究模仿蚊子的眼睛、利用液态材料造出一种新型复眼结构,在机车的自动驾驶、机器人和医疗设备领域有广泛的用途。装配这种视觉系统的无人机和机器人将可以对周围环境快速成像。

研究者利用毛细管微流体设备,产生大量由二氧化硅纳米粒子裹住的油滴。这些油滴相当于一个个微型镜头。之后,把这些微型镜头紧凑地排列在一个更大颗油滴的表面。再利用紫外线聚合,造出相当于149度视角的复眼镜头,与蚊子眼睛的视力相当。

裹住微型油滴的二氧化硅纳米粒子,对每个微型镜头起到防雾涂层的效果,让镜头系统即便在潮湿的环境中工作也不起雾。

此外,研究者还可以通过改变液滴的形状,和移动这些微镜头的位置,控制成像效果,也即可控制视觉能力。

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