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像人眼一樣調(diào)焦 仿生軟鏡片或?qū)⒂绊懴乱淮纱┐骷夹g(shù)

2025年10月27日 15:27:52 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：1333

美國佐治亞理工學(xué)院研究人員開發(fā)出一種仿生軟鏡片，一定程度上讓對焦技術(shù)距離人眼更近了一步。

　　對焦是現(xiàn)代影像系統(tǒng)中非常重要的概念，一般來說是借助機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整鏡頭組的位置，從而改變焦點(diǎn)的位置，最終將清晰的“相”呈現(xiàn)在焦平面的過程。事實(shí)上，包括精密科研儀器以及民用數(shù)碼產(chǎn)品在內(nèi)，大部分涉及影像功能的儀器設(shè)備，對焦的精準(zhǔn)度、自動化程度、成像的清晰度都是決定其性能的重要指標(biāo)。但即便如此，這些對焦技術(shù)卻始終無法與人眼相媲美。
 
　　而就在最近，美國佐治亞理工學(xué)院研究人員開發(fā)出一種仿生軟鏡片，一定程度上讓對焦技術(shù)距離人眼更近了一步。
 
　　據(jù)悉，該成果名為光響應(yīng)水凝膠軟透鏡(PHySL)，由嵌入吸光氧化石墨烯的水凝膠構(gòu)成，裝置的內(nèi)側(cè)設(shè)有微型透鏡。光照環(huán)境下，由于氧化石墨烯會吸收光能產(chǎn)生熱量，因此在光照的影響下，水凝膠會收縮，從而拉伸中央透鏡，改變曲率實(shí)現(xiàn)焦距延長，反之光照減弱時，凝膠會回復(fù)原狀從而使焦距復(fù)原。焦距調(diào)節(jié)的過程與人眼的工作邏輯十分接近，并且也不需要依賴外部電源或機(jī)械驅(qū)動裝置。
 
　　這種技術(shù)在實(shí)現(xiàn)了像人眼一樣根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)焦距同時，也解決了傳統(tǒng)影像系統(tǒng)的一個痛點(diǎn)——體積。
 
　　事實(shí)上，由于不依賴外部電源或機(jī)械驅(qū)動裝置，也因此新裝置本身體積得到了很好的控制，并且可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的自主調(diào)節(jié)。換言之，就是可以更好的利用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。研究過程中，團(tuán)隊(duì)就嘗試將PHySL集成到常規(guī)明場顯微鏡中，并完成了對多種生物樣本進(jìn)行高分辨率成像觀測的任務(wù)。結(jié)果顯示獲得的圖像質(zhì)量與使用標(biāo)準(zhǔn)顯微物鏡拍攝的結(jié)果相當(dāng)。
 
　　除此之外，PHySL同樣是光驅(qū)動軟體材料領(lǐng)域的重要研究成果。或許在不遠(yuǎn)的將來，這種材料便會實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，并開始出現(xiàn)在我們的生活以及工作之中，讓我們期待這一天的到來。
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