自然界中的各種生物眼視覺系統(tǒng)可以為近紅外成像設備提供多種設計靈感。視網(wǎng)膜的突出特點是具有半球幾何形狀和高靈敏度的圖像采集系統(tǒng)，這簡化了眼睛的光學復雜性，提高了視覺感知的成像質量。然而，由于半球形結構、組成材料和傳統(tǒng)成像模塊的局限性，開發(fā)具有這些特點的高性能近紅外仿生成像系統(tǒng)具有極大的挑戰(zhàn)。
圖1 受貓頭鷹視覺成像系統(tǒng)啟發(fā)的超柔性高靈敏光晶體管陣列
近期，東北師范大學湯慶鑫教授，趙曉麗副教授團隊提出了一種基于超柔性全聚合物異質結近紅外光電晶體管的半球形仿生眼成像系統(tǒng)（圖1）。該器件具有自支撐的超。ā 659 nm）結構，能夠粘附在任意形狀物體的同時保持穩(wěn)定的光電性能，并且在昏暗光線條件下（0.038 mW cm-2，808 nm）具有非凡的光敏性（≈ 106）。自支撐超薄器件結構賦予近紅外成像系統(tǒng)極好的適應性和機械靈活性，能夠形成凹半球幾何形狀。這種具有半球形和超高光電靈敏度的近紅外光晶體管陣列可以模擬生物眼的視覺成像系統(tǒng)，與平面成像系統(tǒng)相比（圖2），它具有獨特的成像優(yōu)勢，例如寬視場，可以形成更高分辨率的圖形；诙喙δ芙t外器件陣列，成功地實現(xiàn)了半球形的超靈敏近紅外仿生眼，并實現(xiàn)了更高分辨率成像（圖3）。這項工作為構建超柔性、超靈敏近紅外光電探測器提供了一種新的策略，在下一代視覺修復和智能生物成像系統(tǒng)中展示出顯著的應用潛力。該工作以“ Ultraflexible and Ultrasensitive Near-Infrared Organic Phototransistors for Hemispherical Biomimetic Eyes”為題發(fā)表在《Adv Funct Mater》上（Adv Funct Mater 2022, 2206765）。文章第一作者是東北師范大學于宏巖博士。該研究得到國家自然科學基金委的支持。
圖2 光晶體管陣列的補償效應
原文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202206765
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