隐形眼镜是如何工作的

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如果你的隐形眼镜是一台电脑呢?
Zap艺术/摄影师的选择/盖蒂图片社

隐形眼镜太神奇了。戴上一副这种半透明的小圆盘,你就能以惊人的清晰度观察周围的世界——不需要笨重的眼镜。

但是仅仅看看这个世界是不够的。我们要怎么理解这一切?为什么仅仅去HowStuffWorks.com在亚乐动体育英超直播特兰大的办公室一趟就能提出一些相当可怕的问题:

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“为什么所有的街道都叫桃树街?”

“如果我在‘Gut Busters’买了一个芝士牛排三明治,它真的会让我的腹部破裂吗?”

“那只地铁老鼠在吃尿布吗?”

这就是令人兴奋的隐形眼镜显示技术扭转局面的地方。乐动-软件想象一下,一对与可穿戴电脑无线连接的镜片——这些镜片能够在你感知的环境中覆盖信息、警告甚至幻觉。

一个发光的箭头会出现在你眼前,告诉你该走桃树街的哪条路,或者该吃哪个肉三明治。先进的模型甚至可以隐藏大嚼哈奇的啮齿动物,取而代之的是更令人愉悦的幻觉——比如小猫在玩纱线球。

公共交通什么时候变得这么可爱了?

所以一定要洗手。湿润你的眼睛。随着隐形眼镜显示的新兴技术,我们即将滑向未来。乐动-软件

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什么是增强现实?

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你的脸就是她的电脑屏幕。
科林·安德森/摄影师之选/盖蒂图片社

可以这样想:一方面,你有一个有厕所、候车室和交通堵塞的现实世界。另一方面,你有虚拟或数字领域的幻想游戏世界和庞大的数据存储。在任何一天,你可能会发现自己在这些世界之间来回穿梭,从公共厕所的粗陋或城市交通的复杂,切换到丰富多彩的游戏和GPS街道地图。

占用中间的空间不是更有效吗?这就是增强现实的意义所在:用数字信息覆盖我们对现实世界的感知,同时允许我们像操作物理数据一样操作这些数据。

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例如,你可能戴上一副计算机化的护目镜,看到一只蝴蝶,就调出那篇文章。”蝴蝶的工作原理“就在你的视线范围内。然后,使用一种模拟触感的特殊力反馈手套,你可以把文章当作漂浮在空中的物理物体来翻转书页。

科技不断乐动-软件渗透到我们的日常生活中。苹果(Apple)的Siri和谷歌Goggles等产品已经以实用的方式架起了真实与虚幻的桥梁,让我们能够与电脑对话,并通过捕捉到的图像在互联网上搜索。乐动体育网站5.0现在使用的智能手机应用数不胜数全球定位系统(GPS)根据去哪里吃饭,甚至和谁约会等问题定制信息的数据。

谷歌的“眼镜计划”(Project Glass)于2012年进入测试阶段,旨在向全世界推出基于智能手机的增强现实眼镜。乐动体育网站5.0但说真的,谁想要额外的帽子呢?把这项技术缩小到一副隐形眼镜上不是更酷吗?乐动-软件

如果这听起来太遥不可及,那么请允许我让你大吃一惊:华盛顿大学的一只兔子已经戴上了一副眼镜。

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拥有仿生眼睛的兔子

它只能为单个像素供电,但这只是开始。"width=
它只能为单个像素供电,但这只是开始。
©乐动体育英超直播HowStuffWorks.com

非常清楚地说,第一只戴这种高科技镜片的兔子在实验时已经死了。乐动-软件毕竟,什么样的疯子会把未经测试的仿生隐形眼镜戴在一只活兔子身上?肯定不是巴巴克·帕尔维兹。

Parviz是西雅图华盛顿大学的生物纳乐动-软件米技术研究员。他还带领一个由美国和芬兰科学家组成的团队开发了这些惊人的原型。

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普通的隐形眼镜是由聚合物制成的圆盘,形状恰到好处,可以舒适地戴在眼球上,矫正视力。Parviz的镜头非常相似,只是它们增加了几个组件:

  • 由蓝色蓝宝石制成的单像素发光二极管(LED),位于镜头的死角中心
  • 放置在透镜内唇周围的圆形天线,用于接收无线能量和无线电传输
  • 一种集成电路(IC),可以控制流入LED的能量,并允许研究人员控制其功能

Parviz和他的团队将所有这些部件封装在一种具有保护作用的生物相容性聚合物中。在兔子尸体上进行了三次成功的试验后,他们把隐形眼镜放在了一只注射了镇静剂的活兔子的眼睛上。然后,他们使用远程无线电频率发射器激活镜头并观察领导蓝色发光。如果兔子是有意识的,它会认为这是一个发光的蓝色模糊。

后续检查显示,兔子的眼睛没有损伤,但这种硬塑料接触器可能会让兔子感觉不舒服,而且由于它不能让眼睛呼吸,只能使用很短一段时间。此外,虽然研究人员能够从兔子眼外约3英尺(0.9米)处为透镜供电,但当接触到位时,距离缩小到仅一英寸。

但事情就是这样开始的:粗糙,有些痛苦,但证明了一个更大的概念。请记住,早在19世纪,世界上第一批隐形眼镜实际上是由玻璃制成的。

2010年,西安大略大学(University of Western Ontario)的张金(Jin Zhang)教授研制出了另一款引人注目的隐形眼镜原型。张的实验镜片会随着使用者的血糖水平而改变颜色。你眼睛表面的活细胞含有许多医生在血液中观察的重要生物标志物。

在与微软研究院的合作中,Parviz和他的团队也在研究隐形眼镜显示技术,以创造一种单一的生物监测隐形眼镜。乐动-软件

瑞士的sensed公司甚至在市场上推出了一款名为Triggerfish的一次性隐形眼镜,可以在24小时内测量眼压,以检测青光眼。Triggerfish将这些数据传输到病人眼睛周围的圆形天线上,然后再连接到电池供电的记录仪上。

这些项目指向了一个非凡的未来,高科技镜头不仅能传递来自计算机世界的信息,还能持续监测我们体内的状况。乐动-软件

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隐形眼镜显示器的未来

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后代也会认为这是理所当然的吗?
©乐动体育英超直播HowStuffWorks.com

那么,隐形眼镜的未来会怎样呢?对于初学者来说,你可以看到的像素要多于一个。请记住,帕尔维兹原型中的单个像素在佩戴者(无论是人类还是其他人种)看来都是模糊的。

你看,人眼无法聚焦于距离角膜表面4英寸(10厘米)以内的物体[来源:帕尔韦兹].因此,帕尔维兹希望在眼睛和像素之间的晶体中加入更小的微透镜,这将使清晰的像素看起来漂浮在大约半米外。

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Parviz也希望使用被动的镜头乐动体育网站5.0,因为它们比电流需要更少的能量活跃的镜头要求。考虑一下兔子穿的原型。点亮那个蓝色像素点需要外部能量。但当我们感知周围世界时,光线不断进入眼睛——这些光线可以用于单像素或多像素接触显示器。你不需要用手电筒来看书亚马逊Kindle在一个阳光明媚的日子,你呢?同样的原则也适用于这里。

从这里,很容易想象未来隐形眼镜显示器使用增强现实体验,将我们的世界与智能手机今天提供的所有信息和娱乐分散物分层。想一边看女儿的舞蹈表演,一边看最新的体育比赛比分吗?完成了。在火车上被一个看起来很熟悉的陌生人所迷惑?只要一点点面部识别软件和点头激活的网络搜索,你只需几秒钟就能确定身份。

有了监测眼睛表面生物标记物的能力,未来的隐形眼镜可能会提供稳定的即时健康数据流。如果你发现自己在医院的急诊室,快速扫描一下你的联系人就会告诉紧急救援人员他们需要知道的一切。乐动体育网站5.0

但是关于健康监测的讨论已经足够多了。电视将会是什么样子?美国公司Innovega预测,隐形眼镜将在几年内在国会与我们的电视机一起工作,将3d屏幕直接对准我们的眼睛。

还有一些未来学家指出,隐形眼镜可能会扭曲现实。未来学家伊恩·皮尔森(Ian Pe乐动-软件arson)预测,在2030年,酒店客人将利用增强现实技术改变性伴侣的外表,虚拟地重新装饰房间,并允许他们进入清醒的梦境状态。

你看到的那个闪烁的蓝光?这是你的隐形眼镜在告诉你,这一切都是一场梦——是时候梦想一些更好的东西了。

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作者的注意

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罗伯特·兰姆,资深撰稿人
乐动体育英超直播HowStuffWorks 2009

我第一次戴隐形眼镜是在高中,当时,它们看起来很神奇。乐动体育网站5.0突然间,我摆脱了眼镜的束缚,在初中时,它曾让我在一群恶霸和运动员中保持着书呆子的地位。尽管我对《万智牌》(Magic: The Gathering)、h·p·洛夫克拉夫特(H.P. Lovecraft)和科幻电影非常着迷,但这并不重要。

隐形眼镜在非常肤浅的层面上解放了我,但想象一下隐形眼镜可能让我做了什么功能。学习吗?不用了,我的隐形眼镜就可以填补空白了。记忆吗?所有的音符都飘在我面前。虽然我早期在女孩面前的尴尬可能是不可避免的,但适当的微表情敏感软件可能会让我更好地理解她们令人困惑的方式。乐动体育网站5.0

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最后一个想法是:如果你把一副高科技隐形眼镜反着戴会发生什么?乐动-软件

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来源

  • Danigelis乐动体育网站5.0,阿莉莎。"终结者式隐形眼镜更贴近现实"探索新闻。2011年11月21日。(2012年4月25日)http://news.discovery.com/tech/乐动-软件computerized-contact-lens-111121.html
  • 林格利,A.R乐动体育网站5.0.等人。“单像素无线隐形眼镜显示屏。”微力学与微工程学报,2011。(2012年4月25日)http://iopscience.iop.org/0960-1317/21/12/125014
  • 标志,保罗。“电子隐形眼镜在眼睛上显示像素。”《新科学家》。2011年11月22日。(2012年4月25日)http://www.newscientist.com/blogs/onepercent/2011/11/electronic-contact-lens-displa.html
  • 微软。"通过隐形眼镜进行医学感应"微软研究连接。(2012年4月25日)http://www.microsoft.com/en-us/researchconnections/science/stories/functional-lens.aspx
  • 奥斯特洛夫斯基,基因。SENSIMED Triggerfish电子隐形眼镜提供持续的眼压监测。MedGadget。2009年8月5日。(2012年4月25日)http://medgadget.com/2009/08/sensimed_triggerfish_electronic_contact_lens_provides_continuous_monitoring_of_intraocular_pressure.html
  • Babak Parviz。“隐形眼镜中的增强现实”。IEEE频谱。2009年9月。(2012年4月25日)http://spectrum.ieee.org/biomedical/bionics/augmented-reality-in-a-contact-lens/0
  • 皮尔森,伊恩。《2030年未来睡眠报告》。Travelodge。2011年6月。(2012年4月25日)http://www.hospitalitynet.org/file/152004621.pdf
  • 特亚伦。乐动体育网站5.0纳米技术隐乐动-软件形眼镜通过改变颜色监测糖尿病奇点中心。2010年1月15日。(2012年4月25日)http://singularityhub.com/2010/01/15/nanotech-乐动-软件contact-lens-monitors-diabetes-by-changing-color/
  • 团队,Trefis。“谷歌眼镜听起来就像智能手机和平板电脑曾经一样疯狂。”《福布斯》。2012年4月5日。(2012年4月25日)http://www.forbes.com/sites/greatspeculations/2012/04/05/google-glasses-sound-as-crazy-as-smartphones-and-tablets-once-did/
  • 沃,抢劫。“可以将图像直接射入眼睛的虚拟现实隐形眼镜将于2014年上市。”英国《每日邮报》。2012年2月3日。(2012年4月25日)http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/乐动-软件article-2095987/Virtual-reality-contact-lenses-beam-images-directly-eyes-sale-2014.html

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