科技日報北京6月9日電 （記者張佳欣）自動駕駛汽車和機器人在夜間車燈明暗交替等復雜光照環境下，其“視力”往往會下降。據最新一期《自然·通訊》雜志報道，受人眼工作機制啟發，美國賓夕法尼亞州立大學研究團隊利用新型光憶阻器賦予了機器類似人類的視覺能力。這種仿生“人造眼睛”可在數秒內適應明暗變化，在復雜光照環境下實現超過95%的識別准確率。

光憶阻器是一種能夠感知光線並將其轉化為電信號，同時具備存儲能力的微型電子器件，被認為是構建新一代人工視覺系統的重要基礎。傳統光憶阻器通常針對固定光照條件進行優化，但在光照快速變化或明暗交錯環境下，識別精度容易下降。例如，自動駕駛汽車夜間行駛時，黑暗背景與迎面車燈形成強烈反差，使人工視覺系統難以准確識別交通信號燈等關鍵目標。

在人眼內部，視杆細胞和視錐細胞協同工作，幫助眼睛適應不同光照條件。研究團隊認為，如果在光憶阻器中模擬這一過程，就有望獲得更靈活、更准確的視覺監測能力。

團隊採用導電聚合物PEDOT:PSS和二氧化鈦構建新型光憶阻器。其中，二氧化鈦負責捕獲環境光並產生光電流，而PEDOT:PSS則會根據光照強弱吸收或釋放水分，從而自動調節器件靈敏度，實現對不同光照條件的動態適應。實驗結果顯示，新型器件能夠准確檢測不同強度的紫外光，且性能不受環境濕度影響。

這種器件體積十分小巧，每個光憶阻器直徑僅約0.5毫米。通過將多個光憶阻器連接成陣列，能夠實現更大范圍光圖案的識別。

為了進一步評估性能，研究團隊將4×4光憶阻器陣列與人工神經網絡結合，構建出類似自動駕駛汽車和機器人使用的視覺系統。經過7輪訓練，該系統便能在復雜光照環境下以超過95%的准確率識別目標圖案。

人眼完全適應明暗變化通常需要20至30分鐘，而這種仿生光憶阻器能夠在數秒內完成調節。未來，該技術有望應用於自動駕駛、人機協作、工業機器人以及輔助視障人士恢復視覺等領域。