基于形状记忆效应，可自动调节瞳孔大小的人工虹膜问世

yinfuhua

基于形状记忆效应，可自动调节瞳孔大小的人工虹膜问世- ^& c" e: q) J) z6 G
来源:36 氪 / 作者: / 2017-08-015 ?% f/ Y. @" X& A$ H

" a( [8 V4 g6 {( C9 d$ _虹膜是眼球结构的重要一部分，主要用于调节外部光线入眼量。外部光线强时，虹膜会缩小，减少光对眼睛的损害。在光线昏暗的情况下，虹膜会放大，增加光线的入眼量，帮助你看清物体。. Z  k4 V% ~5 z" d9 V, K1 d3 M# S
虹膜一旦受到了损伤，患者最主要的症状是畏光。数据显示，先天性无虹膜的病人比较少见，其发病率达到 1∶133931，而后天性无虹膜多为外伤所致。) Z) ?  ~2 F5 d1 w, e
为了减少畏光症状，以往会采用戴有色眼镜、遮盖性角膜接触镜来减轻角膜受损患者的不适，不过这些治疗手段效果有限。后来科学家们研发出了虹膜型人工晶体，将晶体植入患者严重可以解决原有的畏光、流泪、头晕、目眩、眼颤等不适症状，有效的提高患者视力。
' ?. ^0 N! g3 ]: P" r不过这种人工晶体也不是万能的，由于它毕竟是后期植入的外部材料，不具备自身虹膜的神经调节功能，因此无法根据光线强弱的变化调节瞳孔的大小。科学家表示，他们会尽量调试一个合适的尺寸，留一个中等大小的瞳孔位置，让进入眼睛的光线保持在一个适当的程度。
4 D- F- x& r9 t" W芬兰坦佩雷科技大学的科学家们研发了一种可以根据外部光线进行调节的人工合成虹膜，值得注意的是，这种人工合成虹膜不需要任何外部控制设备。+ Y, g, n0 Y5 {$ d3 T" O

& @1 I4 J, {! \1 Z这款人工合成虹膜的原理并不复杂，科学家将一片由聚合液晶弹性体制成的，直径为 14mm 的薄片从中间径向切割成了 12 瓣，最外的边缘部分依然保持连接状态。4 s9 T* E* L* a- B
研发人员表示，这种人造虹膜之所以可以根据光线自动调节，是因为聚合液晶弹性体在热、光、电等的外界刺激下可以产生可逆的形状记忆效应，即会根据接收热量的不同进而改变自身的形状。当处于昏暗环境中，每个径向瓣会向上向外弯曲，从而在中间形成一个圆形空洞，增加光线进入量。同时，研究人员在液晶混合物当中添加了红色燃料，当蓝光或绿光照射在染料上便会产生热量，径向瓣会往回卷曲，关闭光圈。; m5 U. U6 c4 X1 w0 e" ]4 P. z! V
不过，这种人工虹膜尚不能植入人眼中。由于人工虹膜是通过材料感知热量控制光圈开合的，因此很难保证开合控制的精度，而且现阶段的人工虹膜只能对强光做出反应。
/ y: w- ~8 L7 R, e$ H; a4 |9 P9 A另外，人工虹膜的关闭速度还有待提升。智能相机的光圈开合速度达到了微秒级，才可以使得拍照效果在不同环境下都达到最佳。而人工虹膜的开合速度现在依然需要数秒钟，患者体验感不会太好。
' x& i/ ~! q7 i# P9 ~" @( K3 z  t除了关闭速度，人工虹膜在关闭状态下的闭合程度也需要提升。现在的人工虹膜在完全关闭的情况下，依然会漏进 10% 左右的光。
; a/ H7 e( M: B4 p