[發明專利]一種仿生復眼及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010331334.2
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111474609B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 夏宏燕;朱毅濱;謝康
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本發明屬于仿生復眼技術領域，尤其涉及一種仿生復眼及其制備方法和應用。本發明中，采用由聚雙炔酸制備的偏振發光微米線模擬自然界中昆蟲復眼中的感桿結構，聚雙炔酸偏振發光微米線模擬感桿具有良好的光波導性能和偏振特性，仿生復眼中聚雙炔酸偏振發光微米線無論從結構參數還是波導性質上都與昆蟲復眼結構中的視感桿功能類似，傳播光線的過程中能夠同時檢測光線的角度和強度，具有視覺定向功能，結合透明圓弧狀微透鏡結構完整地實現昆蟲小眼的功能?視覺定向和偏振導航。

技術領域

本發明屬于仿生復眼技術領域，尤其涉及一種仿生復眼及其制備方法和應用。

背景技術

隨著科學技術的發展，光學成像元件的應用也越來越廣泛，從手機、電腦、投影儀到機器人、無人機、大型望遠鏡都具有獨立的成像元件，并且越來越朝著大視場、小型化、輕量化的趨勢發展。而仿生復眼作為成像系統中的光學器件正好具有這些方面的優勢，所以對仿生復眼光學系統的研究是目前仿生領域的一個熱點。

目前，國內外很多研究組開展了仿昆蟲復眼結構的人工復眼結構的研究。人工復眼結構是由分布在曲面上的很多個小眼系統組成，每個小眼構成一個獨立的成像通道，由透鏡和感桿組成，其光軸指向某個特定的方向并對其視場內的物體成像。所有的小眼共同作用，構成一個多通道的成像系統。將所有小眼所成的像進行融合之后獲得大視場空間的像，是一種極具潛力的新型成像元件，研究一種實用、簡便的人工小眼成型技術越來越重要。

但是，目前仿生復眼的感桿結構研究的很少，大多還停留在模型建立、參數仿真階段，如何尋找合適的感桿應用于仿生復眼中一直是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種仿生復眼及其制備方法和應用，采用由聚雙炔酸制備的偏振發光微米線模擬自然界中昆蟲復眼中的感桿結構，聚雙炔酸偏振發光微米線模擬感桿具有良好的光波導性能和偏振特性，傳播光線的過程中能夠同時檢測光線的角度和強度，具有視覺定向功能。

本發明的具體技術方案如下：

本發明提供一種仿生復眼的制備方法，包括以下步驟：

S1：將雙炔酸單體的熔融液體注射至透明軟模具的兩個以上孔洞中，冷卻得到雙炔酸微米線，將所述孔洞進行分組，對不同組所述孔洞中的雙炔酸微米線采用不同偏振方向的紫外光輻照，再進行加熱處理，不同組所述雙炔酸微米線形成聚合物鏈排列方向不同的聚雙炔酸偏振發光微米線；

S2：在所述聚雙炔酸偏振發光微米線上采用光固化樹脂固化形成透明圓弧狀微透鏡結構，再對所述透明軟模具進行彎曲形成曲面結構，得到仿生復眼；

其中，所述孔洞的孔徑為1～20μm，所述孔洞的洞深為50～200μm。

雙炔酸單體化合物具有獨特的準一維電子共軛分子結構，顯示出優越的光學和電學性能，紫外光的輻照下，無色的雙炔酸單體聚合形成藍色的高分子聚雙炔酸，在外界刺激下(如光、熱、pH、壓力等)聚雙炔酸高分子鏈的有效共軛鏈長會發生變化導致顏色轉變(藍色轉變為紅色)，同時可以發出熒光。

本發明中，將雙炔酸單體的熔融液體注射至透明軟模具的兩個以上孔洞中，冷卻得到雙炔酸微米線，將孔洞進行分組，對不同組孔洞中的雙炔酸微米線采用不同偏振方向的紫外光輻照，再進行加熱處理，不同組雙炔酸微米線形成聚合物鏈排列方向不同的聚雙炔酸偏振發光微米線，再在聚雙炔酸偏振發光微米線上采用光固化樹脂固化形成透明圓弧狀微透鏡結構，并對透明軟模具進行彎曲形成曲面結構，得到仿生復眼。