极具未来感的智能隐形眼镜

沈臻懿

多年前，一部名为《黑客帝国》的科幻电影，让我们看到了影视作品描绘下充满着科技元素的未来世界。多年后的今天，科幻作品中的诸多情境正逐步走向现实。诸如，令人耳目一新的“智能隐形眼镜”，佩戴者可以在视力所及的范围内实时叠加数字信息。

《黑客帝国》剧照

说起隐形眼镜，想必大家都不会陌生。自隐形眼镜技术商用化以来，其已从最初仅适用于近视群体佩戴的镜片，拓展到能够进行视力矫正的角膜塑形镜乃至备受年轻人追捧的美瞳美颜镜片……随着科技的持续进步，增强现实（Augmented Reality，AR）技术和隐形眼镜的融合，也使其逐步朝着智能化的方向拓展。

AR技术通常是借助头盔或眼罩等载体，让显示屏尽可能贴近使用者的眼睛。AR智能隐形眼镜则在此基础上，直接将智能科技集成至隐形眼镜中。利用嵌入的迷你显示器和传感技术，向佩戴者眼睛投射影像或文字，从而使虚拟信息与佩戴者的现实视野相叠加，并实现为现实世界提供数字信息的增强效果。

极具科幻感的AR智能隐形眼镜，可实现对数字信息的叠加，诸如：即时通信、导航提示、实时天气等数字信息。此外，AR智能隐形眼镜还尝试添加了部分附加功能。譬如，借助头部跟踪技术的应用，AR智能隐形眼镜可根据使用者的关注焦点来自动调整内容的显示。语音识别、手势控制功能的融入，则可以帮助使用者通过语音指令或者手势控制来操作智能隐形眼镜，从而进一步提升用户的体验效果。无线连接功能的应用，可让AR智能隐形眼镜同智能手机和其他电子产品相连接，以满足环境信息的实时呈现与交互。

迈入现实的AR智能隐形眼镜，其未来应用的场景和领域也较为多元化。导航指示数字信息的叠加，有可能在未来彻底改变现有电子导航地图的工作样态，并可进一步优化用户驾驶、骑行或步行时的导航体验。同时，AR智能隐形眼镜在娱乐游戏、教育培训、远程支持、医疗诊断等诸多领域都有着潜在的应用价值。就娱乐休闲来说，在未来的某一天，当使用者佩戴上AR智能隐形眼镜后，即可直接融入沉浸式的虚拟游戏体验中。

当前，不同研究团队的AR智能隐形眼镜研发，主要侧重于软性智能隱形眼镜和硬质智能隐形眼镜两大方向。就软性AR智能隐形眼镜而言，其最初问世于2022年。软性AR智能隐形眼镜由水凝胶材质所制成，纤薄又有弹性。其外观虽近似于常规隐形眼镜，但内部嵌入了AR显示芯片等微电子器件以及精密线路。通过与智能手机等移动终端的配对，人们可以实现对隐形眼镜的控制，并增强视觉互动效果。用户佩戴这款智能隐形眼镜后，可实时而又清晰地观察到叠加于现实世界的虚拟数字信息。譬如，当智能隐形眼镜与导航系统联通后，佩戴者将会接收并看到道路的限速情况、行驶方向以及上下匝道、出入口情况等。

就在软性AR智能隐形眼镜问世的同期，硬质巩膜AR智能隐形眼镜也进行了首次佩戴入眼测试。该智能隐形眼镜集成了运动追踪、无线连接、电池阵列等技术，内置有世界上最小且最密集的微型LED显示器，分辨率高达每英寸1.4万像素。使用者在佩戴这一智能产品后，其显示器会将图形、文字以及高分辨率视频等投射至佩戴者的视网膜上，无论是户外抑或室内条件，甚至是佩戴者闭眼时都可以看到各类数字信息。硬质巩膜AR智能隐形眼镜采用了微型电池供电技术以及无线充电系统，续航时间可维持在1天左右。其操作界面无须专门的控制器件，只需借助肉眼即可实现对系统运行的控制。

软、硬AR智能隐形眼镜的研发成果各有千秋。相比较而言，前者镜片通常质地较软，能够随佩戴者的眼球而相应拉伸，并不需要专门定制。不过，尤为复杂的电子元器件集成设计，决定了其更为高昂的研发成本。后者镜片的质地较硬，这就使其无法随角膜的不同而改变形状。为了确保泪液的充分交换，并提升氧气通过量，硬质AR智能隐形眼镜必须根据每名用户的眼球予以“量身打造”，因而有着较高的个性化定制成本。

电池在日常社会生活工作中，早已司空见惯。无论是钟表、手机、电脑抑或新能源汽车等，都离不开电池供能。智能隐形眼镜同样也不例外，这一前沿技术的应用，同样依赖于电池所提供的动力。但我们平时常用的干电池、锂电池等，往往较为笨重，缺乏韧性，且体积较大，其适用领域也受到一定限制，无法延伸至各类柔性电子设备中。在此情形下，电池技术的更新，将直接影响到智能隐形眼镜的发展。

AR智能隐形眼镜可直接将智能科技集成至隐形眼镜中

柔性电池作为一项新型电池技术，兼具高功率、柔韧性以及耐久性等优势。为此，科学家们已尝试将柔性电池与智能隐形眼镜相融合。2023年8月，韩国、加拿大等国的科学家共同展示了一款新型电池的研究成果。该电池厚度仅有20微米，相当于人类角膜的厚度，由纳米级材料所制成。其不仅具有良好的柔韧性和耐久性特点，还可用于存储电力。只需将该柔性电池放入盐水溶液中，其就可对电力予以存储。上述优势使得这一柔性电池可以轻松置入智能隐形眼镜。使用者在佩戴嵌入了柔性电池的智能隐形眼镜时，并未感到不适。

导航指示数字信息的叠加，有可能在未来彻底改变现有电子导航地图的工作样态，并可进一步优化用户驾驶、骑行或步行时的导航体验

由于柔性电池系生物相容性材料制成，且不含有毒重金属成分，这使得由其供电的AR智能隐形眼镜不会对人体造成负面影响。内置柔性电池的智能隐形眼镜在更为轻便小巧的同时，还可获得更长的“续航”能力。因而，有科研团队正考虑如何拓展AR智能隐形眼镜适用的新领域，如将其作为一款微型医疗仪器，以用来对患者的健康状况进行监测，甚至可以为疾病的诊疗提供增强现实功能的助力！

编辑：黄灵    yeshzhwu@foxmail.com