Google获批隐形眼镜专利，配备动力装置与血糖监测功能

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上个月申请并获得了隐形眼镜专利。该隐形眼镜配备有动力装置并具有血糖监测功能。对于一个在媒体界享有盛誉但仍在开发许多真正的消费产品的实验室来说，这项专利是一个重要的里程碑。

无论世界上第一款面向大众的电子隐形眼镜是否真的正在开发中，其他主要参与者都对眼睛识别能力的潜力感到担忧。企业巨头强生公司已申请多项智能隐形眼镜专利，包括监测药物输送隐形眼镜和智能眼内紫外线过滤装置。

表面上看，这些专利让人们认为眼睛很快就会成为消费电子的下一个战场，但实际上情况并非如此。到目前为止，自动对焦隐形眼镜和眼内数码相机技术的发展仍处于早期阶段。眼内血糖监测仪或眼压传感器隐形眼镜等低技术、超低功耗产品可能很快就会进入大众市场，但它们不会将科幻小说中的狂热梦想变成现实。

造成这种情况的原因并不是科学家缺乏尝试，而是开发这种产品的难度。

“这么说吧，这是产品生产的一大障碍。”瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的 Eric 上个月发布了一款具有光学变焦功能的隐形眼镜。尽管该团队正在与一些世界顶级视觉科学小组合作，但将所有必需的电子元件安装到一副隐形眼镜中仍然很困难。

具有光学变焦功能的 EPFL 隐形眼镜，接近四分之一

洛桑联邦理工学院推出的具有光学变焦功能的隐形眼镜说明了设计眼睛是多么困难。隐形眼镜只能在短时间内安全佩戴。在将放大装置放入眼睛之前，它需要由一种称为 PMMA 的弹性聚合物制成。该聚合物具有透气性，可吸收眼睛中的氧气。虽然新材料增加了气流，但仅略微延长了磨损时间。

研究人员需要在电影中使用的超薄巩膜隐形眼镜上安装一个微型反射望远镜，使演员的整个眼睛变暗。同时，隐形眼镜内的所有电子器件都正常工作，调整入射光的偏振，以确定光线在通过隐形眼镜的放大镜之前是否会被反射。该隐形眼镜中没有负责传输或接收能量的组件。

如前所述，他们对隐形眼镜的研究可以概括为：人为地干扰一些非常复杂的光学现象，并将其放置在像硬币那么大的物体上，并且由于瞳孔前面的圆形区域不允许有障碍物阻挡使用者的视线。视野减少了研究人员的可用区域。

那光学变焦隐形眼镜是一个伟大的成就，但它并没有真正解决智能隐形眼镜的发展问题。血糖监测隐形眼镜内置功能电子元件，可以连续佩戴。但这是否意味着他们已经找到了一个地方可以将大量电子产品放入眼睛中？

不幸的是，血糖监测仪的原始特性使这成为不可能。

早在隐形眼镜项目的早期规划阶段，华盛顿大学一位名叫巴巴克（Babak）的研究人员就受邀领导该公司争取可穿戴设备的主动权。没有人质疑他的领导能力，因为他的团队在制造眼表电子元件方面取得了巨大成功。

六年多前，他和他的团队创造了一种嵌入 LED 灯管的电子隐形眼镜。这些 LED 灯管完全位于眼睛表面，所有组件都容纳在隐形眼镜的软聚合物圆盘内。

这款隐形眼镜的控制、数据传输甚至能源供应都是无线传输的。他们甚至尽可能少地使用透气性 PMMA 材料，为眼睛提供良好的空气流通。研究和开发非常成功，他们甚至开始探索更复杂的隐形眼镜，将用户的视觉图像分层为不同像素和颜色的图像。 （尽管他们只在兔子眼睛上进行了测试。）

嵌入 LED 灯管的电子隐形眼镜仅在兔子眼睛上进行过测试。图片来源：华盛顿大学

这一成就使简单的血糖监测仪相形见绌，也许更复杂的电子隐形眼镜即将出现。但在我之前对他的采访中，他澄清说技术远未达到这个水平。当被问到为什么会这样时，他几乎是挣扎着说道：“因为……一切！”

当你知道他的团队在组装上付出了多少努力时，就很容易理解他的怀疑来自哪里。

根据需要，他们的组装工作在最后开始了；由于组件之间无法进行有线连接，因此他们决定首先解决电子连接问题。每个电子元件在隐形眼镜的表面上都有一个匹配的凹槽，每个凹槽通过填充有柔软导电金属的浅凹槽连接。

这些成分本身非常小，他们称之为“细粉”。将它们连接到隐形眼镜的唯一方法是为每个组件制作许多相同的副本。连接成功后，使用一定的方式删除这些副本。使用这种方法，该团队的研究人员只需等待组件上特殊形状的连接点落入隐形眼镜中相应的凹槽中即可。该解决方案意味着一旦所有组件都连接到预定位置，整个设备即可立即运行。

原则上，这就是最终产品。鉴于配备有一个或几个光管的隐形眼镜的重要用途，从这个出发点来改进隐形眼镜的功能是非常困难的。

血糖监测隐形眼镜的特写图像来源：

由于物理波长和辐射的原因，许多组件都有制造允许的最小尺寸。即使有一整平方厘米的空间来接收射频功率，他的团队也只能产生数万瓦的功率来为隐形眼镜供电。微弱的能量是从眨眼的动能甚至眼泪中的有机化学能获得的。

控制和数据传输面临着类似的困难。而且任何隐形眼镜都必须在聚焦物体的同时保持清晰的视力，这需要将瞳孔区域装置雕刻成多个嵌套镜片。

类似的一系列困难是为什么简单的电子隐形眼镜不像最初出现时那么有意义。将 LED 灯管放在空的隐形眼镜盘上是一回事，但制作真正的电子隐形眼镜则完全是另一回事。

华盛顿大学团队的研究非常复杂，足以合理地销售这些低技术含量的隐形眼镜。但这些奇特的功能直到很久以前才会出现。