高科技隱形眼鏡可矯正色盲

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【新唐人北京時間2020年03月14日訊】近日,在美國光學協會(OSA)期刊《光學快報》上發表的一項研究中,科學家們將一種名為「超表面」的超薄光學元件嵌入了隱形眼鏡,以用於糾正綠色弱視(一種紅綠色色盲)。研究結果表明,這種基於超表面的新型隱形眼鏡可以恢復失去的色彩對比度,並將色彩感知度提高多達10倍。

「無法將紅色與綠色區分開來,這干擾到了簡單的日常生活,如確定香蕉是否成熟。」研究小組成員之一、以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)的卡列波夫(Sharon Karepov)表示。通過結合納米尺寸的橢圓形超表面,他們的新型隱形眼鏡可以為患有各種形式色盲的人提供一種方便舒適的應對方式,並且可以量身定制。

研究人員稱,如果這種為隱形眼鏡加入新功能的方法得以擴展,或許還能為其他形式的色覺缺陷、甚至眼疾提供幫助。

量身定制進行矯正

綠色弱視多見於男性,是指負責探測綠光的光感受器對與紅色相關的光作出反應的疾病。科學家們早在一百多年前就已經知道,通過減少對過度感知的色彩的探測可以改善此視覺問題,但是利用某種舒適簡潔的設備來進行矯正則實屬不易。

為此,研究人員想到了超表面,即人工製造的具有特定光學特性的薄膜。在過去的幾十年中,他們對只有納米尺寸的黃金橢圓形超表面進行了廣泛研究,並可以通過某種設計對穿越它們的光產生特定的影響。

從平面到曲面

超表面是在平面上製成的,為了將其用於曲面的隱形眼鏡,該團隊隨後開發了一種技術,可以將超表面從其最初的平面基板轉移到其他表面上。「這種新的製造工藝也為將超表面嵌入其他非平面基板打開了大門,」卡列波夫表示。

在新製造程序的每個步驟之後,研究人員都對超表面的光學響應進行了測試,並獲取顯微圖像以仔細查看其結構。結果表明,超表面的光操縱特性在轉移到曲面後並沒有改變,說明該過程獲得了成功。

隨後,在將該光學元件嵌入隱形眼鏡之前和之後,研究人員使用標準的色彩感知模擬來量化綠色弱視色彩感知。他們發現最多能將感知能力提高10倍,並且基本可以徹底恢復由於綠色弱視而造成的視覺對比喪失。

卡列波夫表示,雖然在市場上也可以買到矯正眼鏡,但它們比隱形眼鏡要大得多,「我們推薦的光學元件超薄且可嵌入硬性隱形眼鏡中,因此可以僅通過隱形眼鏡來治療綠色弱勢和其他視力障礙,如屈光不正。」

不過,該新型隱形眼鏡在上市之前還需要通過臨床測試。研究人員表示,製造商可以在隱形眼鏡製造的成型階段將超表面嵌入其中,或將其熱熔合到硬性隱形眼鏡上。他們將繼續研究並改進超表面的轉移過程,並也會對其在其他領域的應用進行測試。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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