两次眨眼就可放大镜头, 再来两次眨眼即可缩小镜头, 这是一款通过眼球活动来控制的柔性镜头. 随着人眼环顾可左右旋转, 眨眼可变焦.
这只是一个产品雏形, 然而其中我们可以有极大的想象空间, 它不一定非得是相机, 可以是任何柔性机器 . 如果加上拍照功能, 做成隐形眼镜, 与谷歌眼镜等可穿戴装备合体的话, 那么就是 007 詹姆斯. 邦德的标配, 或者是 "终结者" 的装备了.
这是第一次眼电信号控制软性机器的实现. 7 月 16 日, 加州大学圣地亚哥分校 (UCSD) 机械与航空工程系副教授蔡盛强 (Shengqiang Cai ) 团队的这项研究发表在材料学期刊 Adv Funct Mater 上.
眼电信号来控制
图丨仿生软镜片的设计与制作: a)人眼的示意图. 眼外肌控制眼球的运动, 晶状体的焦距可以通过环状睫状肌的收缩而改变. b)仿生软镜片的设计. 两个 DE 膜和镜片形成双锥形结构, 每一个 DE 膜都具有 4 个独立的活动区域, 环形碳油脂电极涂覆在镜片表面的顶部, 盐水则作为另一个电极. c)当在一侧上的一对 DE 薄膜上施加电压时 (如红色所示), 可以通过 DE 薄膜的膨胀引起透镜的平面移动. d) 镜片中环形 DE 膜的膨胀可以减小两侧膜的曲率, 从而增加镜片的焦距.(来源: Adv Funct Mater)
这款相机利用的原理是眼电信号 . 人眼的角膜与视网膜之间存在电势差, 当眼球运动时, 角膜与视网膜之间的电势差会随眼球运动而不断变化, 这个即眼电信号. 眼动信号测量技术成本低, 且测量精确, 容易实现长时间记录以及更适合应用于可穿戴设备.
软镜头外壳是电活性的聚合物薄膜, 也是 电介质柔性膜(DE 膜) . 镜头内容物盐水相当于人眼的晶状体, 这样就可以模仿眼睛结构.
环形碳油脂电极涂覆在镜片表面的顶部, 盐水则作为另一个电极. 软透镜的变焦和运动是通过 DE 膜的电势诱导实现的. 聚合物外壳凸起的话就相当于变焦, 镜头的聚合物环以膨胀或收缩来移动镜片.
受试者眼睛周围有 5 个电极线, 这样就可以感知眼球中的电位, 当受试者眼球上下左右活动时, 镜头会相应移动.
由于 DE 膜可以快速响应, 软镜片的运动和变形可以很容易与眼睛运动同步. 经过程序设定后, 当用户眨眼两次即可实现镜头放大, 再次眨眼两次后, 则是镜头缩小.
目前的这个软镜头并非是可佩戴设备, 5 根电极线连接人眼周围的肌肉, 软镜头是离开人体的. 这个距离科幻片里的可佩戴智能镜头还有工业实现的距离.
- https://www.newscientist.com/article/2211334-a-robotic-lens-can-be-controlled-by-simply-looking-around-or-blinking/
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.201903762?referrer_access_token=D7c1SsULTUUsZm5P86E5OE4keas67K9QMdWULTWMo8Nt-T6CojEAo2uxOeXxvsKJBahv1uMcC3TXX_0bVdVy5OsJMIhbXtVppQH0jesz9uh5zgCBdxadPUf_a9iOmAcRNBpcBdjEiIUFFT52pXBdKhnYKqXu_G5I1MVRbQxT-_0=
来源: http://www.tuicool.com/articles/vQ7VNvm