人工眼科和肌肉技术的突破

受人眼启发，哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员开发了一种适应性元透镜，它基本上是一种扁平的，电子控制的人工眼。自适应元透镜同时控制模糊图像的三个主要因素：聚焦，散光和图像偏移。

该研究发表在Science Advances上。

“这项研究结合了人工肌肉技术与metalens技术的突破，创造了一个可调节的元透镜，可以像人眼那样实时改变焦点，”艺术与科学研究生院SEAS研究生Alan She表示。和论文的第一作者。“我们更进一步，以建立动态校正像差的能力，如人眼无法做到的散光和图像偏移。”

“这证明了嵌入式光学变焦和自动对焦在各种应用中的可行性，包括手机相机，眼镜，虚拟和增强现实硬件，”应用物理学教授Robert L. Wallace和Vinton Hayes Senior的Federico Capasso说。 SEAS电气工程研究员和论文的高级作者。“它还展示了未来光学显微镜的可能性，它可以完全电子化操作并可以同时校正许多像差。”

哈佛技术开发办公室保护了与该项目有关的知识产权，并正在探索商业化机会。

为了构建人工眼，研究人员首先需要扩大metalens。

Metalenses通过密集的纳米结构图案聚焦光线并消除球面像差，每个纳米结构都小于光的波长。早期的metalenses大约是一块闪光的大小。

“由于纳米结构非常小，每个镜头的信息密度都非常高，”她说。“如果你从100微米尺寸的镜头变成厘米尺寸的镜头，你将增加描述镜头所需的信息10,000。每当我们试图放大镜头时，设计的文件大小就会膨胀高达千兆字节甚至太字节。“

为了解决这个问题，研究人员开发了一种新算法来缩小文件大小，使metalens与目前用于制造集成电路的技术兼容。在最近发表在Optics Express上的一篇论文中，研究人员展示了直径达厘米或更大的变速元的设计和制造。

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