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        1. 上海聯(lián)碩生物科技有限公司
          中級(jí)會(huì)員 | 第16年

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          螳螂蝦視覺(jué)系統(tǒng)為光學(xué)設(shè)備發(fā)展帶來(lái)靈感

          時(shí)間:2009-11-9閱讀:1496
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          螳螂蝦 本期Nature Photonics封面圖片

          英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的研究人員稱,螳螂蝦的視覺(jué)系統(tǒng)可能成為下一代DVD和CD播放器的仿生研究對(duì)象,為新設(shè)計(jì)帶來(lái)啟發(fā)。相關(guān)論文發(fā)表出版的《自然·光學(xué)》雜志上。

          據(jù)介紹,這種海生甲殼綱動(dòng)物有著非同尋常的視力,具有現(xiàn)今人們已知?jiǎng)游镏衵ui復(fù)雜的視覺(jué)系統(tǒng)。它能夠分辨出12種顏色和多種形式的偏振光。相比之下,人類(lèi)只能分辨出其中3種。

          研究人員稱,螳螂蝦眼睛中具有特殊的光感細(xì)胞,其作用類(lèi)似于光學(xué)試驗(yàn)中的1/4波片(波片:指能使互相垂直的兩光振動(dòng)間產(chǎn)生附加光程差的光學(xué)器件,通常由具有厚度的石英、方解石或云母制成),當(dāng)光波通過(guò)該細(xì)胞時(shí)就會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象。這一功能使螳螂蝦的眼睛能將線偏振光和圓偏振光相互轉(zhuǎn)換。人造1/4波片在DVD和CD等播放器以及數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)中所起的作用也是如此。兩者不同之處在于,這些人造設(shè)備只對(duì)一種波長(zhǎng)的光敏感,而螳螂蝦的眼睛則幾乎支持從近紫外到紅外之間的整個(gè)可見(jiàn)光光譜。

          負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的英國(guó)布里斯托爾大學(xué)尼古拉斯·羅伯茨博士說(shuō),該研究*次從1/4波片結(jié)構(gòu)的角度對(duì)螳螂蝦的眼睛進(jìn)行了描述,并稱這種自然結(jié)構(gòu)的性能超越了人類(lèi)至今所創(chuàng)造的一切光學(xué)結(jié)構(gòu)。

          至于螳螂蝦的眼睛為何對(duì)圓偏振光如此敏感,科學(xué)家們表示尚不清楚。據(jù)了解,偏振光視覺(jué)在動(dòng)物中一般用于秘密溝通或收發(fā)性信號(hào),以避免引起其它動(dòng)物尤其是天敵的注意。在黑暗之中或者渾濁的水下,這種能力還有助于尋找和捕捉獵物。

          “zui讓人興奮的是它的結(jié)構(gòu)竟然如此簡(jiǎn)單。”羅伯茨博士說(shuō),“這種由細(xì)胞膜構(gòu)成的自然結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)非人類(lèi)合成結(jié)構(gòu)所能媲美。在未來(lái),或許我們就能通過(guò)液體結(jié)晶和化學(xué)工程學(xué)方法模仿螳螂蝦的眼睛,制造出更強(qiáng)大易用的光學(xué)設(shè)備。”

          在光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造中,螳螂蝦并不是*個(gè)仿生對(duì)象。就在不久前,有科學(xué)家受到龍蝦復(fù)眼結(jié)構(gòu)的啟發(fā),為天文望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)了一種新型X射線探測(cè)器

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