机器视觉技术是机器人、自动驾驶汽车及无人机等领域的核心基石，但现有系统在应对光照剧烈变化时仍面临严峻挑战。当设备从黑暗隧道驶入强光环境，传统摄像头往往依赖复杂的软件算法进行图像校正，这一过程不仅响应滞后、能耗较高，且成像效果常不尽如人意。相比之下，人类与动物的眼睛能够凭借生物机制瞬间适应光线变化，无需额外计算资源。近日，美国北卡罗来纳大学与西湖大学等机构的研究人员受此启发，在《科学·机器人》期刊上发表了一项突破性成果：一种模仿生物瞳孔机制的液态金属人工眼。
该系统的核心创新在于采用镓铟合金制成的液态金属瞳孔。这种特殊材料被封装在柔性微通道内，能够直接对入射光产生的电信号做出物理反应。当环境光线增强时，液态金属瞳孔会自动收缩变小以保护传感器；在光线昏暗时，则迅速扩张以吸纳更多光线。整个过程完全由物理机制驱动，无需任何复杂的软件程序介入，实现了类似生物眼睛的“零延迟”自适应调节。
从结构上看，这种人工眼主要由三个关键部分组成：带有光传感器的曲面视网膜、负责将光信号转化为电信号的液态金属“神经元”，以及具备形态可变性的自适应瞳孔。与固定孔径的镜头不同，该液态金属瞳孔不仅能改变大小，还能模拟不同生物的瞳孔形态，如人类的圆形瞳孔或猫科动物的狭缝状瞳孔，从而更灵活地适应多样化的复杂环境。
在初步测试中，这一原型系统展现了显著的性能提升。在光照条件恶劣或变化剧烈的场景下，图像识别的准确率从传统系统的约68%大幅提升至83%以上。这一数据跨越对于提升机器在真实世界中的感知能力至关重要。目前，该装置仍处于原型阶段，研究团队正致力于将其微型化、低功耗化并集成化，旨在未来将其应用于各类机器人、监控设备及自动驾驶系统中，赋予机器更接近生物本能的视觉能力。
西班牙作为欧洲科技活跃地区，近年来在材料科学与机器人领域投入巨大，常与北美**高校开展跨国合作。此次由美西联合团队主导的研究，体现了全球科研界在仿生学领域的深度融合。对于中国制造业而言，液态金属在柔性电子与智能传感中的应用潜力巨大。随着国内在特种合金制备及微流控技术上的积累，若能跟进此类仿生视觉系统的研发，有望在下一代智能感知设备中实现弯道超车，推动国产机器视觉向更高效、更节能的方向演进。