人工複眼開創新型攝像技術

【大紀元記者嘯宇綜合報導】科學家最近製造出一種類似昆蟲的複眼結構的人造眼，這一技術有望用來開發超薄攝像鏡頭。這一研究成果發表在《科學》雜誌上。

研究人員在針頭大小的範圍裏安裝了8,500個六邊形透鏡，其結構就如同蜜蜂等昆蟲的眼睛一般。

昆蟲的眼睛稱為複眼，通常是由數百個細小的透鏡組成的光學系統。這些小透鏡叫小眼（ommatidia）單元，而一隻蒼蠅有3萬個這樣的結構。單個的小眼可以通過一個透鏡將光線匯聚導入到一個視覺通道（rhabdom），裏面有光敏細胞。它們和光學神經細胞相連並產生圖像。由於小眼緊密相鄰排列，因此昆蟲可以有很寬的視野。因為每個單元定向稍有不同，蜂窩狀的眼睛形成一個馬賽克似的畫面，儘管解析度不高，但檢測運動物體非常靈敏。 

加州大學柏克萊分校的教授盧克．李，是這篇文章的主要作者。他認為，通過這項研究，可以讓人們進一步瞭解昆蟲的眼睛是如何形成複雜的視覺系統。

李說：「大自然不需要昂貴的技術，就創造出一層一層精確有規則的結構。」正是基於這一理念，生物工程科研人員正試圖通過模仿自然過程，摸索一種便宜而又簡單的方法來製造人工眼。研究人員首先造出8,700個極微小的，能重複使用的模具；然後在往模具裏填充環氧樹脂（epoxy resin）。因為樹脂可以和紫外線（UV）作用後，形成更硬的、化學性質不一樣的材料。低溫下，那些材料從模具裏取出後，形成圓拱形、針頭大小的 8,700個小圓包組成的蜂窩面。每個小包的作用就是透鏡，把光聚焦到下面。一段時間後，聚集起來的光就形成了一個錐形光導管。光傳到更深的結構中形成一個細微的通道，叫光導。這就和昆蟲的視覺通道（rhabdom）的結構一樣。李教授認為，要形成視覺系統，應該首先形成的是透鏡系統，而不是視覺神經。

目前這個人造眼還沒有和任何成像裝置相連。如果它和相機相連，便可應用於製造小型、全方位的監控裝置，超薄相機，或快速運動感應器。美國軍方的「國防高級項目發展局」（DARPA）目前已經有意支持這一項目。此外，李教授還看好醫學的運用，如可以在對人體內進行成像：如果人們嚥入這一人造眼，就可把圖像發出來。此外，這項技術還可能為盲人製造人工視網膜。◇