Sebagai salah satu reka bentuk mata yang paling berjaya dalam alam haiwan, mata kompaun semula jadi (NCEs) telah menarik perhatian penyelidikan yang signifikan dalam mereplikasi konfigurasi anatomi untuk membentuk mata kompaun tiruan melengkung biomimetik (BCACEs).
Dalam ulasan ini, kumpulan Profesor Xuming Zhang dari The Hong Kong Polytechnic University bermula dengan klasifikasi mudah NCE dan kemudian memberikan semakan menyeluruh tentang parameter utama, mekanisme operasi, kemajuan terkini, metodologi fabrikasi dan potensi aplikasi BCACE.
Karya ini adalah tersendiri kerana pengarang memfokuskan terutamanya pada karya "melengkung", yang sukar untuk direka tetapi hampir menyerupai seni bina dan fungsi NCE dan berpotensi merevolusikan sistem pengimejan dalam pengawasan, penglihatan mesin dan kenderaan tanpa pemandu.
Yang penting, Untuk BCACEs, emulasi lanjut mata kompaun semula jadi dan gabungan dengan kanta boleh melaras optofluid dibincangkan untuk memberikan jalan yang menjanjikan untuk menyediakan instrumen dan peranti yang lebih baik.
Sorotan ulasan ini adalah seperti berikut:
- Penulis mencadangkan beberapa parameter untuk menilai mata sebatian tiruan melengkung biomimetik (BCACE), termasuk bidang pandangan, sudut penerimaan setiap ommatidium, sudut antara omatidial, metrik prestasi pengimejan kuantitatif, kepekaan optik, dan kelajuan persepsi sudut tertinggi.
- Berdasarkan mekanisme operasi, BCACE dijelaskan. Secara khusus, ia dibahagikan kepada yang mempunyai panjang fokus tetap dan yang mempunyai panjang fokus boleh melaras, dengan subkategori selanjutnya dalam setiap jenis.
- Pelbagai kaedah fabrikasi untuk BCACE diperkenalkan, seperti ubah bentuk susunan kanta satah dan tulisan langsung laser.
- Aplikasi BCACE dipamerkan, termasuk pemantauan dinamik.
- Perbincangan ringkas tentang pembangunan masa depan BCACE ditunjukkan, termasuk emulasi lanjut mata kompaun semula jadi dan gabungan dengan kanta boleh metala optofluid.
Makalah ini telah memberikan ulasan komprehensif tentang mata sebatian tiruan melengkung biomimetik (BCACEs). Berakar umbi dalam asas asas mata kompaun semula jadi (NCEs) dan BCACE, penulis telah memperkenalkan satu set parameter untuk menggambarkan ciri-ciri BCACE. BCACE yang disemak dikategorikan kepada dua jenis utama berdasarkan prinsip kerjanya: yang mempunyai panjang fokus tetap dan yang mempunyai panjang fokus boleh melaras.
Khususnya, jenis bekas boleh dibahagikan lagi kepada tiga kategori, iaitu, BCACE yang dipermudahkan, BCACE dengan tatasusunan pengesan foto dalam permukaan melengkung, dan BCACE dengan panduan cahaya. Jenis kedua juga boleh dikategorikan berdasarkan pelbagai teknik untuk mengubah bentuk kanta mikro, termasuk tekanan bendalir, kesan terma, dan pelarasan pH.
Mengenai fabrikasi, sementara beberapa kaedah inovatif, seperti penulisan langsung laser, telah dicadangkan untuk mencipta tatasusunan kanta mikro melengkung yang digunakan dalam BCACE, penghasilan sistem BCACE lengkap yang boleh menandingi prestasi NCE yang canggih kekal sebagai tugas yang sangat mencabar.
Oleh yang demikian, BCACE masih mempunyai perjalanan yang jauh ke hadapan. Sebagai contoh, konsep reka bentuk novel dan pendekatan fabrikasi perlu dibangunkan untuk meniru bukan sahaja NCEs apposisi tetapi juga NCE superposisi optik dan NCE superposisi neural. Tambahan pula, penyepaduan BCACE dengan kanta boleh tala optofluidik membolehkan kawalan tepat ke atas manipulasi cahaya, dengan itu memudahkan realisasi sistem kecerdasan buatan dengan keupayaan pemprosesan maklumat yang dipertingkatkan.
Secara ringkasnya, BCACE boleh dijangka akan mengubah sistem pengimejan mikro-optik kepada platform serba boleh untuk aplikasi praktikal, termasuk tetapi tidak terhad kepada penjagaan kesihatan pintar, sistem penglihatan robotik pintar dan sistem penglihatan kenderaan udara tanpa pemandu.
Karya itu diterbitkan dalam jurnal Peranti Lanjutan & Instrumentasi.