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自适应视觉系统
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仿生软镜片可像人眼一样自动调焦
科技日报· 2025-10-27 01:00
技术核心与原理 - 仿生软镜片PHySL由嵌入吸光氧化石墨烯的水凝胶构成,中心设有微型透镜[1] - 光线照射时氧化石墨烯吸收光能产生热量,导致水凝胶收缩并拉伸中央透镜改变曲率,实现瞳孔扩大和焦距延长[1] - 光照减弱时凝胶冷却恢复原状,透镜回缩至初始形态,整个过程无需外部电源或机械驱动装置[1] 性能优势与应用验证 - 该设计克服了传统仿生光学系统依赖电子元件或刚性电机的局限,实现真正意义上的自主调节[1] - 集成到常规明场显微镜中对多种生物样本进行高分辨率成像,图像质量与使用标准显微物镜拍摄结果相当[1] - 在自然光照条件下自动调整焦点,适用于多层样品的动态成像,整合进光纤成像系统后能在照明变化时持续保持清晰聚焦[2] 材料科学与行业前景 - 光驱动软体材料能将光能直接转化为机械形变,水凝胶、液晶弹性体和碳基复合材料是研究热点[2] - 氧化石墨烯具有宽光谱吸收能力和高效光热转换性能,常作为"光热引擎"嵌入聚合物或水凝胶实现远程精准驱动[2] - 技术展示光驱动软体材料在构建自适应视觉系统、自主运行软体机器人、智能医疗设备及下一代可穿戴技术的广阔前景[1]