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科学网—美研制具显示器功能的隐形眼镜

2019-09-04 02:41

美研制具显示器功能的隐形眼镜

德国研制超炫眼镜 使眼色就能读数据

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想和《星际迷航》、《终结者》等科幻影片中的主角那样拥有超炫眼镜,直接在眼镜上读取各种数据吗?

日前,美国华盛顿大学的科学家巴巴克:帕尔维兹带着他的研究成果——具有显示器功能的隐形眼镜,参加了在北京举行的电子电气工程师协会生物医学电路与系统会议(IEEE BioCASE 2009)。这项可将虚拟世界叠加在真实景象之上的最新技术,可望给用户带来前所未有的奇妙体验。

德国科学家研制出头戴式显示器,把这一想法变成现实。

美国科学家研制的这款可戴在眼中的显示器,把显示器与隐形眼镜巧妙地结合在了一起。他在隐形眼镜里构建了一个微小的LED显示屏,可将移动电子设备的图像和文字直接投射到眼镜里,从而摆脱了笔记本电脑、手机和PDA等移动信息设备的局限性。帕尔维兹希望,该设备能将大量图像呈现在用户眼前50厘米至100厘米的距离,让虚拟世界里的各类信息在现实视野所及之处就能一览无遗。

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在研制过程中,如何使用对眼睛无害的材料来制作电路并将之与隐形眼镜结合,成为研究人员面对的一个很大的挑战。擅长运用纳米生物技术与纳米组装技术制造微小电子器材的帕尔维兹专门设计了一组特殊的电路元件,并创造性地利用毛细作用进行电路的组装,成功解决了这一难题。针对用来制作隐形眼镜的聚合物不能承受高温以及微细加工所用的化学品的情况,他把直径仅1/3毫米的LED等专门设计的电路元件预先安装在具有生物相容性的有机基板上。在隐形眼镜的表面则先用金属线做成电路,并蚀刻出与每一个元件形状相容的孔洞,然后让液体在隐形眼镜的表面扩散,并将这些自由竖立的元件放置到液体中。在毛细作用力下,元件根据本身形状嵌入到镜片表面相应的槽隙中,完成了细微电路的自我组装过程。

这种形如眼镜的头戴式显示器能感应人眼部活动

科学家面临的另一项考验是如何为隐形眼镜内的微型LED提供电力。帕尔维兹起初设计了两种方式:一种是通过在隐形眼镜上安装天线,然后接收无线电波来产生能量;另一种则是使用光电电池。经过几个月的研究,科学家最终选择了前者,并获得了成功。不过,帕尔维兹仍然需要继续改善信息和电力的传递,他希望将来这二者都通过手机来供应。

头戴式显示器由德国弗劳恩霍弗光学微系统研究所研制。它形如眼镜,却通过感应人们眼部活动,接受指令,呈现图像。所有玄机就在显示器内部的芯片上。

英国《卫报》在2008年的报道中就对这个当时尚在研制过程中的带有电子电路与发光二极管的隐形眼镜大加赞赏,认为这项研究一旦成功,将是全球最微小的个人显示器。

研究所发布报告“揭密”显示器工作原理。报告说,芯片长19毫米,宽17毫米,面积很小,能植入眼镜框架。芯片附带目光追踪功能,能通过追踪佩戴者的眼球位置,确定佩戴者指令。

将现实与虚拟相结合的巨大进步

与显示器相连的个人电子助理接受指令后呈像,图像再次通过芯片投射到佩戴者视网膜。届时佩戴者将看到高分辨率和高清晰度的图像,还会感觉图像距离自己1米远。

任何科学技术的进步都有一个积累的过程,个人显示器的发展也不例外。

因此,芯片虽小,却承担感应、传输等重要任务,可谓小芯片,大作用。

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