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研制困难

简介

美国华盛顿大学学者正研发一种超级隐形眼镜，功能犹如计算机显示屏，戴上后能轻易阅览新闻等信息，仿佛将电影《未来战士》情节搬到现实世界。这种隐形眼镜内置有极微细的组件，包括LED灯、电路及无线上网线路等。据悉，该镜片曾在白兔身上做了测试，证实不会对眼睛造成损害。

此外，英国12名失明男女将在未来数周接受手术，将仿生物学原理的微型芯片植入眼球后端，有望重见光明。芯片内含1500个光感应器，感应器接收光线后会转化成电子讯号，刺激视网膜神经，讯号透过视觉神经传到大脑，投射出影像。若手术成功，芯片或于2013年上市。

原理

这是一种特殊设计的隐形眼镜，其中内置有微型LED灯，它可以接收无线指令。并内置入一台接收天线，并使用一条电路将天线和LED灯连接起来。通过远程传输，小组已经能够实现对LED灯上的每一个像素进行控制。他们在其中安装一块额外的透镜，并成功地实现了图像的聚焦

结构

美国研究人员开发出一款可以植入微型元件的“超级隐形眼镜”模型。这款超级隐形眼镜是美国华盛顿大学巴巴克·帕尔维兹教授的智慧结晶。在隐形眼镜中植入微型元件，包括一盏发光二极管（LED）灯、一根通过无线连接技术采集能源和信息的天线和一圈电路。

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来自华盛顿大学的消息称，一个由科学家、眼外科医生、该校大学教授和学生组成的团队已经在开发一种内置发光二极管(LED)的新型隐形眼镜。“我们已经能制造出内置单LED并由射频提供能源的隐形眼镜了。现在已经取得的成果让我们看到，在不久的将来，这项技术将会有十分广阔的应用前景。”这一项目的带头人、华盛顿大学生物纳米技术专家巴巴克·帕尔维茨教授说。

在帕尔维茨教授展示的概念模型中，在外围的微型天线从独立的便携式发射器中拾取射频能量(具有远距离传输能力的高频电磁波)。能量转换电路为系统的其他部件提供直流电源，并向显示控制电路发送指令。由LED或者类似液晶(LCD)元素组成的显示阵列位于中心位置，它的透明度会由控制电路调控，来适应不同的环境。一个能量储存模块将会与微型太阳能电池相连，为整个系统提供额外的电力。位于上方的生物传感器将负责对佩戴者的眼球表面进行采样，分析处理后将数据提供给位于微型天线内的通信模块并最终由它传输给外部电脑。

随着隐形眼镜显示色彩和可分辨率的提高，它将能够显示文本。如果再加上基本的图像处理和互联网连接能力的话，一副小小的隐形眼镜将开创一个视觉信息体验的全新世界，并真正摆脱物理空间的限制。

除了视觉强化之外，这项技术还可被用来监控佩戴者的健康状况。位于镜片上的生物传感器能够侦测到小到分子的物质，例如体内葡萄糖或胆固醇含量。它使糖尿病患者不用刺破手指就能知道自己的血糖含量。

研制困难

这些听上去令人欢欣鼓舞，但要真正实现这些应用，帕尔维茨教授和他的小组必须解决摆在他们面前的诸多基础性问题。

作为直接与眼睛持续接触的电子设备，安全性是首先需要考虑的。就以LED为例，绝大多数的红色LED由有毒的镓铝砷等材料制成。因此，在将LED放入眼睛之前，首先需要找到一种生物适应性高的安全介质将LED包裹起来。

就像所有的电子设备一样，新型的隐形眼镜也必须由合适的能源来驱动，而寻找适合的能源也是一项巨大的挑战。

传统锂电池无法微缩到如此之小，而且当佩戴者遭遇事故后锂离子也极可能进入眼睛造成无法挽回的伤害。因此，华盛顿大学的科研团队把目光集中在太阳能与射频能上。

研究小组成员在制造新型隐形眼镜的过程中发现，要将众多的组件和子系统集成起来是相当困难的，因为往往它们互相不兼容，也很难和隐形镜片脆弱的有机聚合物相适应。因此，帕尔维茨教授的团队不得不从零开始，重新打造所有的组件。

另一个问题是，隐形眼镜只有区区的1.5平方厘米大小，即使辅以现今最前沿的制造水平也难以将所有部件尤其是那些负责大量计算任务的组件集成到镜片之上。“当隐形眼镜的应用从个人健康监控朝更复杂的方向发展时，它可能不得不借助如智能手机之类设备的计算能力”，帕尔维茨教授说。

“另一项研究者必须解决的基础问题是这种新型的隐形眼镜如何来跟踪人眼的运动。”佐治亚州理工学院的布莱尔·马克因泰尔教授说，“想要将图像与现实世界有机结合起来的话你必须要精准的知道用户的眼睛在看向何方。而往往我们经常会扫视四周或者左顾右盼，这就使得这项任务变得极具挑战性。”

帕尔维茨教授表示：“我们现在需要做的是把所有的子系统有效地集成在一起，将一些组件进行更大比例的缩小，并提高射频能源的利用率。我们的目标是在不远的将来制造出能在佩戴者视野内精准投射出高分辨率彩色图像的成熟产品。