【快訊】鈣鈦礦材料可用于建造人造視網(wǎng)膜
2022年03月21日 8:30 8517次瀏覽 來源： 中國有色金屬報(bào) 分類： 新材料前沿
近日，研究人員用鈣鈦礦材料建造了一種人造視網(wǎng)膜，能夠以與人眼類似的方式檢測光。在測試中，該設(shè)備甚至能夠識別手寫數(shù)字。
人類和其他哺乳動(dòng)物的眼睛工作得益于視網(wǎng)膜中的感光細(xì)胞——視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，它們吸收傳入光子并向大腦發(fā)送電信號。這項(xiàng)研究中，研究人員著手在人造設(shè)備中模擬該過程。
這個(gè)設(shè)備的關(guān)鍵成分是鈣鈦礦，該材料吸收光的效率高，因此，或?qū)⒊蔀橄乱淮柲茈姵氐?ldquo;領(lǐng)跑者”。為此，該團(tuán)隊(duì)利用光吸收能力來制造傳感器。
研究人員將鈣鈦礦納米晶體嵌入到聚合物上，然后將該層夾在兩個(gè)電極之間——底部是鋁，頂部是氧化銦錫。該電極上部被蝕刻以使光線通過鈣鈦礦層，從而形成感光器陣列。這些是在聚酰亞胺基板上制成的，可讓設(shè)備彎曲，并扭成所需的任何形狀，例如，人類視網(wǎng)膜的形狀。
為了處理光輸入，這個(gè)感光器陣列連接到一個(gè)CMOS傳感器和一個(gè)具有100個(gè)輸出神經(jīng)元的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在4×4陣列的測試中，該設(shè)備使用各種顏色的LED照明，發(fā)現(xiàn)其光學(xué)響應(yīng)與人眼非常相似，系統(tǒng)對綠光特別敏感。在其他測試中，該系統(tǒng)甚至能夠以72%的準(zhǔn)確率識別手寫數(shù)字。它也非常穩(wěn)定，129周后對光的反應(yīng)沒有變化。
盡管這個(gè)設(shè)備有其生物學(xué)靈感，但這種人造視網(wǎng)膜很難用于人體移植。該團(tuán)隊(duì)表示，隨著更多的開發(fā)，該設(shè)備將用于為相機(jī)和機(jī)器人制造更先進(jìn)的視覺系統(tǒng)。
責(zé)任編輯：楊一鳴
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