朵拉 今天春秋君得到一个好消息，《自然》杂志子刊《自然通讯》发表上海理工大学庄松林院士团队微流体辅助3D打印仿生复眼创新成果。
众所周知，距今五亿年前的寒武纪，部分生物已经能够通过简单结构的复眼洞察周围环境。
复眼是一种由不定数量的小眼组成的感知器官，它们是昆虫的主要视觉器官，通常在昆虫的头部占有突出的位置。每个小眼都有角膜、晶椎、色素细胞、视网膜细胞、视杆等结构，是一个独立的感光单位。
自然界中生物复眼拥有宽广的视野，以及深度感知的能力，可以通过极大视场角、极小像差，以全景模式观察周边的事物。
根据复眼的特性，仿生学家模拟复眼特性研发了人造同位复眼照相机；模拟蜻蜓复眼结构研制了相控阵雷达；从蚂蚁、蜜蜂和其他昆虫的复眼结构中得到启示，研制了偏振光导航仪；根据甲虫的视动反应机制研制出空对地速度计。科学家还对昆虫复眼的信息加工原理进行研究，研制出寻的末制导装置；法国科学家研制出仿复眼视觉导航装置及昆虫化机器人。
但是这些只是模拟特性，世界上并没有真正出现过逼真的仿真复眼！
由于复眼的显著优势及特点，科研工作者们纷纷提出了多种仿生复眼的方案。然而，复眼的生理结构复杂，难以被简单仿制；复眼的三维立体结构无法直接匹配传统二维图像传感器，应用上也存在极大的难度。
所以过去的努力都是不成功的。
庄松林院士、长江学者张大伟教授带领的超精密光学制造团队与美国杜克大学、戴顿大学合作，创新提出了“微流体辅助3D打印仿生复眼技术”。
科研人员先利用面投影微立体光刻3D打印技术制备复眼的基底，再结合微流体操控技术在复眼上表面及内部制作出了高密度的子眼及导光束。仅5毫米直径半球状的仿生复眼拥有多达12,000多颗子眼，其结构与自然界的复眼高度相似，具有角膜(cornea lens)、晶锥(crystalline cone)、感杆束 (rhabdome)等核心元素。
仿生复眼能将其前部及周围三维空间中的彩色影像直接投影至底部二维平面，适用于任意商用的二维图像传感器。研究中演示了170度超大视场角全景成像，以及空间三维中光斑精准定位。
这种仿生复眼的应用潜力十分巨大，有望被用于微型机器人、内窥镜3D成像等领域，推动各大产业的发展。
