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螳螂虾视觉系统仿生研究

  螳螂虾视觉系统的仿生研究

  英国布里斯托尔大学的研究人员说,螳螂虾的视觉系统可能成为下一代DVD和CD播放机的仿生研究目标,激励着新的设计。相关论文发表在最新一期的“自然 - 光子学”(Nature - Photonics)杂志上。据介绍,这种海洋甲壳类动物具有非凡的视野,以当今最着名的动物称为最复杂的视觉系统,区分了12种颜色和多种形式的偏振光,相比之下,人类只能区分其中的三种。螳螂虾的眼睛有特殊的感光细胞,其作用类似于在1/4波片中的光学测试(波片:指两个光线彼此垂直振动,以产生附加的光学装置,光路长度较差,通常由石英,方解石或厚度精确的云母制成,当光线通过细胞时会发生极化,此功能使螳螂虾的眼睛可以线偏振光和圆偏振光转换,这同样适用于DVD等播放器的人造1/4波片CD和数码相机以及摄像机,两者之间的区别在于这些人造设备只对一个波长的光敏感,而螳螂虾的眼睛几乎完美地支持从紫外线到红外线的整个可见光谱。负责研究的英国布里斯托大学的尼古拉斯·罗伯茨(Nicholas Roberts)博士说,这项研究首次从¼波片结构描述了螳螂虾的眼睛,并描述了螳螂虾的性质自然结构超越了人类迄今为止创造的所有光学结构。至于为什么螳螂虾的眼睛对圆偏振光如此敏感,科学家们表示不清楚。据了解,偏光视觉通常用于动物的秘密通讯或发送和接收信号,以避免引起其他动物,特别是掠食者的注意。在黑暗或泥泞的水中,这种能力也有助于发现和捕捉猎物。罗伯茨博士说:“最令人兴奋的是它的结构非常简单。 “这种由细胞膜构成的天然结构远远好于人体的合成结构,未来也许我们可以通过模仿液晶和化学工程的螳螂眼,来创造更强大的光学装置的使用。”
光学设计制造,而不是第一个仿生螳螂对象。不久前,科学家们受到龙虾复合结构的启发,为望远镜设计了一种新型的X射线探测器。 (来源:科技日报王晓龙刘霞)

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