新型鈣鈦礦人工視網膜：可識別手寫數字，準確率達72%

近日，據外媒報道，有研究人員已經用鈣鈦礦材料建造了一種人造視網膜，能夠以與人眼類似的方式檢測光。在測試中，該設備甚至能夠識別手寫數字。

人類和其他哺乳動物的眼睛工作得益于視網膜中的感光細胞——視桿細胞和視錐細胞，它們吸收傳入的光子并向大腦發送電信號。這項研究中，研究人員著手在人造設備中模擬該過程。

這個設備的關鍵成分是鈣鈦礦，這種材料吸收光的效率非常高，因此正在成為下一代太陽能電池的領跑者。在這種情況下，該團隊利用這種光吸收能力來制造傳感器。

研究人員將鈣鈦礦納米晶體嵌入到聚合物上，然后該層被夾在兩個電極之間——底部是鋁，頂部是氧化銦錫。該上部電極被蝕刻以使光線通過鈣鈦礦層，從而形成感光器陣列。這些是在聚酰亞胺基板上制成的，可以讓設備彎曲，并扭成所需的任何形狀，例如人類視網膜的形狀。

為了處理光輸入，這個感光器陣列連接到一個CMOS傳感器和一個具有100個輸出神經元的神經網絡。在4 x 4陣列的測試中，該設備使用各種顏色的LED照明，發現其光學響應與人眼非常相似，系統對綠光特別敏感。在其他測試中，該系統甚至能夠以72%的準確率識別手寫數字。它也非常穩定，129周后對光的反應沒有變化。

盡管這個設備有其生物學靈感，但這種人造視網膜不太可能用于人體移植。該團隊表示，隨著更多的開發，該設備將用于為相機和機器人制造更先進的視覺系統。

題為A flexible capacitive photoreceptor for the biomimetic retina的相關研究論文發表在《光：科學與應用》上。

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論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41377-021-00686-4

標簽： 人工視網膜