生命奥秘 “虾眼”结构复杂 仿生有望...

“虾眼”结构复杂 仿生有望催生超高清DVD(图)

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【新三才网讯】数字电视、高清数码摄像机、蓝光DVD……这一系列电子技术成果为人们逐渐打开一扇高清影像之门。来自英国、美国和澳大利亚的科学家在25日出版的《自然-光子学》杂志发表论文称,他们在一种虾的眼睛中发现特殊构造,并有望模拟这种构造进一步提高DVD机和CD机清晰度。

结构复杂

这种名为“螳螂蛄”的虾生活在澳大利亚大堡礁海域。它们因一双强有力的钳子而被当地潜水爱好者称为“手指夹”.

螳螂蛄眼睛的复杂程度堪称世界第一。人眼只能感知红、绿、蓝三种基本色,而螳螂蛄却能感知12种基本色。

研究人员发现,螳螂蛄眼睛里有一种负责感知光线的特殊细胞。它们的作用好比DVD机、CD机以及照相机滤光镜中控制偏振和旋光的“四分之一波片”.

当光线射入螳螂蛄眼睛时,这种细胞可以控制偏振平面转动,使光线在线性偏振光与圆偏振光之间相互转化。

用途不详

论文主要作者、英国布里斯托尔大学研究员尼古拉斯·罗伯茨说,在螳螂蛄眼睛里发现偏振镜构造尚属首次,其功能之强大为目前任何人造机械设备所不能及。

为什么螳螂蛄需要如此精密的眼部构造来感知偏振光?这个问题目前还没有明确答案。

研究人员推测,这可能与螳螂蛄的觅食与求偶等行为有关。他们认为,一些动物会通过偏振光线来感知异性发送的信号或同类传递的秘密信息,同时避开其他动物,特别是天敌的注意。

另一方面,生活在水下的动物可以利用偏振光线提高视野清晰度,有利于捕食猎物。

效仿自然

在DVD机和CD机中也有一种与螳螂蛄眼睛功能类似、可以实现偏振光与全向光转换的元件,但它只能较好地识别一种颜色,而螳螂蛄的眼睛却可以识别紫外线与红外线之间的绝大部分可见光谱。

如果把这种多色分析功能“移植”到DVD机和CD机中,那么它们的信息处理能力将大幅提升。

罗伯茨说:“我们可以利用液晶来模拟螳螂蛄眼睛的某些特性,从而将来制造出性能更好的光学设备。”

这早已不是人类第一次向大自然学习。从蝙蝠到雷达,从蜻蜓到直升机,从萤火虫到冷光灯……这些人们今天习以为常的发明无不包含仿生学的巨大贡献。“这一技术还将有助于改进现有技术,提高数据存储设备的性能,”罗伯茨说,“这一点应该不难做到。”

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