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以色列新研究：高科技隐形眼镜可矫正“色盲”

研究人员将超表面应用到标准隐形眼镜上，进行可定制的色彩校正。

研究人员已经将超薄的光学设备，也就是所谓的“超表面”，整合到现成的隐形眼镜中，以纠正“绿色弱视”，即一种红绿色盲。这种可定制的新型隐形眼镜可以为患有各种色盲的人提供方便和舒适的帮助。

研究小组成员、以色列特拉维夫大学的莎伦·卡雷波夫说:“分辨红色和绿色的问题会影响一些简单的日常生活，比如判断香蕉是否成熟。我们的隐形眼镜使用基于纳米尺寸的金椭圆的超表面来创建一个定制的、紧凑的和耐用的方法来解决这些缺陷。在光学学会(OSA)的《光学快报》杂志上，卡雷波夫和他的同事报告说，基于对色觉缺陷的模拟，他们的新型超表面隐形眼镜可以恢复丢失的颜色对比度，并将颜色感知提高到原来的10倍。

据研究人员介绍，这种方法可用于为隐形眼镜引入新的和量身定制的功能，并可扩展到帮助其他形式的色觉缺陷，甚至其他眼部疾病。

定制的校正绿色弱视，主要发生在男性身上，是一种负责检测绿光的感光器对与红色相关的光做出反应的情况。科学家们早在多年前就知道，通过减少对过度感知的颜色的检测，可以改善视力问题，但要在一个舒适而紧凑的设备上实现这种矫正，在当时是一种挑战。卡雷波夫说：“基于这种矫正概念的眼镜是可以买到的，但是它们比隐形眼镜要笨重得多。因为所提出的光学元件是超薄的，可以嵌入任何刚性隐形眼镜中，所以可以在一个隐形眼镜中治疗氘性和其他视觉障碍，如屈光不正。”为了解决这个问题，研究人员转向了具有特定光学特性的人工合成薄膜。由纳米级金椭圆构成的超表面在过去几十年里得到了广泛的研究，可以设计出对通过它们的光产生特定效果的超表面。然而，研究人员需要一种方法来将传统上在平面上制作的超表面弄到隐形眼镜的曲面上。

卡雷波夫说:“我们开发了一种技术，可以将超表面从最初的平面基板转移到隐形眼镜等其他表面。这种新的制造工艺为将元表面嵌入其他非平面基板打开了大门。”

从平面到曲面研究人员在每一步新的制造过程后测试了超表面的光学响应，并获得了显微图像来仔细检查超表面的结构。他们的测量结果表明，在过渡到曲面后，超表面的光操纵特性没有改变，这表明该工艺是成功的。然后，研究人员使用标准的颜色感知模拟来量化引入光学元件前后的氘异常颜色感知。他们发现了高达10倍的改善，并表明由于氘异常而失去的视觉对比基本上完全恢复了。尽管在隐形眼镜上市之前还需要进行临床试验，但研究人员表示，制造商可以在隐形眼镜制造的成型阶段嵌入超表面，或者将其热熔合成到刚性隐形眼镜上。他们计划继续研究和改进元表面传输过程，并测试它的其他应用。

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