人工视网膜模拟人眼功能 可测光线可识别手写数字

［星岛综合报道］研究人员用钙钛矿(perovskite)物料建造了一个人工视网膜，能够以类似于人眼的方式检测光线。在测试中，该设备甚至能够识别手写的数字。

人类和其他哺乳动物的眼睛由于视网膜中的感光细胞(视杆和视锥)而看见东西，它们吸收进入的光子并向大脑发送电信号。这项新的研究中，沙特阿拉伯的鸭都拉国王科技大学(KAUST)的研究人员开始在一个人工设备中模拟这一过程。

关键成分是钙钛矿，一种在吸收光线方面非常有效的材料，因而正在成为下一代太阳能电池的领跑者。在这种情况下，该团队利用这种吸收光的能力来制作一个传感器。

钙钛矿纳米晶体被嵌入到一种聚合物上，然后将该层夹在两个电极之间，底部是铝，顶部是氧化铟锡。这个上面的电极被蚀刻，让光通过过氧化物层，形成一个感光器的阵列。这些都是在一个聚酰亚胺基底上制作的，该基底可以让设备弯曲成任何需要的形状，如人类视网膜的形状。

为了处理光输入，这个感光器阵列被连接到一个CMOS传感器和一个具有100个输出神经元的神经网络。在使用4 x 4阵列的测试中，该设备使用各种颜色的LED进行照明，发现其光学反应与人眼的反应非常相似，该系统对绿光特别敏感。在其他测试中，该系统甚至能够识别手写的数字，准确率达到72%。它也非常稳定，129星期后对光的反应没有变化。

“我们在该领域研究的最终目标是开发高效的神经形态视觉传感器，为计算机视觉应用构建高效的相机，”该研究的通讯作者Khaled Nabil Salama说。“现有的系统使用光电探测器，其运行需要电源，因此消耗大量的能源，即使是在待机状态。相比之下，我们提出的感光器是电容式设备，其运行不消耗静态功率”。

图片：KAUST

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