基于形狀記憶效應(yīng)，可自動調(diào)節(jié)瞳孔大小的人工虹膜問世

虹膜是眼球結(jié)構(gòu)的重要一部分，主要用于調(diào)節(jié)外部光線入眼量。外部光線強時，虹膜會縮小，減少光對眼睛的損害。在光線昏暗的情況下，虹膜會放大，增加光線的入眼量，幫助你看清物體。
虹膜一旦受到了損傷，患者主要的癥狀是畏光。數(shù)據(jù)顯示，先天性無虹膜的病人比較少見，其發(fā)病率達到1∶133931，而后天性無虹膜多為外傷所致。
為了減少畏光癥狀，以往會采用戴有色眼鏡、遮蓋性角膜接觸鏡來減輕角膜受損患者的不適，不過這些治療手段效果有限。后來科學(xué)家們研發(fā)出了虹膜型人工晶體，將晶體植入患者嚴重可以解決原有的畏光、流淚、頭暈、目眩、眼顫等不適癥狀，有效的提高患者視力。
不過這種人工晶體也不是的，由于它畢竟是后期植入的外部材料，不具備自身虹膜的神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，因此無法根據(jù)光線強弱的變化調(diào)節(jié)瞳孔的大小?？茖W(xué)家表示，他們會盡量調(diào)試一個合適的尺寸，留一個中等大小的瞳孔位置，讓進入眼睛的光線保持在一個適當(dāng)?shù)某潭取?
芬蘭坦佩雷科技大學(xué)的科學(xué)家們研發(fā)了一種可以根據(jù)外部光線進行調(diào)節(jié)的人工合成虹膜，值得注意的是，這種人工合成虹膜不需要任何外部控制設(shè)備。

這款人工合成虹膜的原理并不復(fù)雜，科學(xué)家將一片由聚合液晶彈性體制成的，直徑為14mm的薄片從中間徑向切割成了12瓣，外的邊緣部分依然保持連接狀態(tài)。
研發(fā)人員表示，這種人造虹膜之所以可以根據(jù)光線自動調(diào)節(jié)，是因為聚合液晶彈性體在熱、光、電等的外界刺激下可以產(chǎn)生可逆的形狀記憶效應(yīng)，即會根據(jù)接收熱量的不同進而改變自身的形狀。當(dāng)處于昏暗環(huán)境中，每個徑向瓣會向上向外彎曲，從而在中間形成一個圓形空洞，增加光線進入量。同時，研究人員在液晶混合物當(dāng)中添加了紅色燃料，當(dāng)藍光或綠光照射在染料上便會產(chǎn)生熱量，徑向瓣會往回卷曲，關(guān)閉光圈。
不過，這種人工虹膜尚不能植入人眼中。由于人工虹膜是通過材料感知熱量控制光圈開合的，因此很難保證開合控制的精度，而且現(xiàn)階段的人工虹膜只能對強光做出反應(yīng)。
另外，人工虹膜的關(guān)閉速度還有待提升。智能相機的光圈開合速度達到了微秒級，才可以使得拍照效果在不同環(huán)境下都達到佳。而人工虹膜的開合速度現(xiàn)在依然需要數(shù)秒鐘，患者體驗感不會太好。
除了關(guān)閉速度，人工虹膜在關(guān)閉狀態(tài)下的閉合程度也需要提升?，F(xiàn)在的人工虹膜在完全關(guān)閉的情況下，依然會漏進10%左右的光。