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研究人员创造了新的人造人眼镜头

发布时间:2019-04-13 19:13:56

研究人员创造了新的人造人眼镜头 2012年11月14日 一组研究人员大力研究自然灵感,创造了一种新的人造晶状体,几乎与人眼的天然晶状体完全相同。这种创新的镜片由数千个纳米级聚合

  研究人员创造了新的人造人眼镜头 2012年11月14日 一组研究人员大力研究自然灵感,创造了一种新的人造晶状体,几乎与人眼的天然晶状体完全相同。这种创新的镜片由数千个纳米级聚合物层组成,有朝一日可以在植入式镜片中提供更自然的性能,以替换受损或患病的人眼镜片以及消费者视觉产品;它还可能导致卓越的地面和空中监视技术。 这项工作由凯斯西储大学,Rose-Hulman理工学院,美国海军研究实验室和PolymerPlus团队在光学学会(OSA)开放获取期刊Optics Express中描述,也为制造合成聚合物提供了新的材料方法。镜头。 这种新镜头背后的基本技术被称为“GRIN”。或梯度折射率光学系统。在GRIN中,当光线通过镜头或其他透明材料时,光线会不同程度地弯曲或折射。这与传统镜头形成对比,传统镜头就像在光学望远镜和显微镜中发现的那些,使用它们的表面形状或单个折射率来以这种或那种方式弯曲光线。 “人眼是GRIN透镜”, PolymerPlus是聚合物科学家兼总裁Michael Ponting,他是2010年在俄亥俄州推出的Case Western Reserve分拆公司。“随着光线从人眼镜头前方传到后方,光线会不同程度地折射。这是一种非常有效的控制光路的方法,而不依赖于复杂的光学系统,而且是我们试图模仿的方法。 沿着这条线的第一步是由其他研究人员拍摄的,并且导致人眼老化的镜片设计,但是不存在复制折射逐渐演变的技术。 研究小组的新方法是遵循大自然的例子,通过堆叠数千和数千个纳米级层来构建镜头,每个层具有稍微不同的光学特性,以产生逐渐改变其折射率的镜片,从而调节聚合物的折射性质。 “将天然存在的材料结构应用于多层塑料系统,类似于蝴蝶翼鳞片,人体肌腱层,甚至人眼中的天然材料结构,使得发现和产品具有增强的机械强度,新颖的反射特性和光学性能增强的力量,“ Ponting解释道。 相关故事科学家开发新颖的眼药水,减少视力威胁眼睛表面的疤痕研究调查家庭眼睛测试是否可以帮助患者并减轻NHSRFID的负担,帮助Kellogg提供者使访问对患者有意义并减少等待时间 为了制作镜片层,该团队使用了多层膜共挤技术(一种用于生产多层结构的常用方法)。这种制造技术允许每层具有独特的折射率,然后可以将其层压并成形为GRIN光学器件。 它还提供了堆叠独特折射率纳米薄膜的任何组合的自由度。这非常重要,并且能够制造GRIN光学器件,这是以前无法通过其他制造技术实现的。 GRIN光学器件可用于小型医疗成像设备或植入式镜片。 “人眼镜片的副本是展示改进光学植入物中使用的当前技术所必需的能力,最终生物相容性和可能变形的材料系统的第一步”。庞廷说。 目前这一代眼内替换镜片,如用于治疗白内障的镜片,使用它们的形状将光线聚焦到精确的处方,就像接触或眼镜一样。不幸的是,人工晶状体从未达到与天然晶状体相同的性能,因为它们缺乏逐渐改变光的折射的能力。这种单折射替换镜头可以产生像差和其他不需要的光学效果。 GRIN的附加功能还使光学系统具有更少的组件,这对于消费者视觉产品以及地面和空中军事监视产品非常重要。 该技术已经从Case Western Reserve的研究实验室转移到PolymerPlus进行商业化。 “存在原型和小批量制造设施,我们正在努力选择商业设备中纳米层GRIN技术的早期采用应用”。 Ponting。 资料来源:美国光学学会