智能隱形眼鏡上市在即，有何非比尋常的功能？

　　 Google申請了一份有關隱形眼鏡的ZL，并于上月獲批。該隱形眼鏡配備動力裝置，擁有血糖監測功能。這一ZL對于在媒體界享有盛譽但仍開發出許多實際消費產品的GoogleX實驗室來說是一個重要的里程碑。

　　不論Google是否真的要開發世界上第一款面向大眾的電子隱形眼鏡，其他重要參與者都對眼部識別功能的潛力表示關注。企業巨頭強生申請了多個關于智能隱形眼鏡的ZL，包括監測性藥物傳遞隱形眼鏡和眼內智能紫外線過濾裝置。

　　這些ZL在表面上讓人們以為眼睛馬上就會成為電子消費品的下一個戰場，實則不然。到目前為止自動對焦隱形眼鏡和眼內數碼相機技術的開發都還處于非常初期的階段。類似眼內血糖監測器或眼部壓力傳感器隱形眼鏡這種低科技含量，超低功率的產品也許會在不久后進入大眾市場，但這些產品并不能把科幻小說中的狂熱夢想帶入現實。

　　造成這樣的結果不在于科學家們缺乏嘗試，而是因為開發這樣的產品難度很大。

　　“這么說吧，這是產品生產上的一大障礙。”瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的Eric Tremblay于上月發布了一款有光學變焦能力的隱形眼鏡。盡管Tremblay的團隊在與一些世界上最頂尖的視覺科學團隊合作，但還是很難把全部所需的電子元件放入一副隱形眼鏡中。

洛桑聯邦理工學院有光學變焦能力的隱形眼鏡，旁邊是25美分的硬幣

　　洛桑聯邦理工學院發布的有光學變焦能力的隱形眼鏡詮釋了在眼睛上搞設計有多困難。該隱形眼鏡的安全佩戴時間很短暫。它需要由一種叫做PMMA的彈性聚合物制成，放大裝置才能被放入眼中。這種聚合物有氣體滲透性，會汲取眼睛中的氧。雖然新型的材料會增加空氣流動，但僅小幅延長了可佩戴時間。

　　電影中那種讓演員整只眼睛變黑的極薄的鞏膜隱形眼鏡，研究人員需要在其上安裝一個微型的反射式望遠鏡。同時所有的電子器件在隱形眼鏡內正常地運轉，通過調節入射光的偏振來決定光線是否會在穿過隱形眼鏡的放大鏡之前反射。該隱形眼鏡中沒有任何組件負責傳輸或接受能量。

　　誠如Tremblay所說，他們關于隱形眼鏡的研究可以被總結為：把一些非常復雜的光學現象進行人為干擾后置入硬幣那么大的物體上，并由于瞳孔前面的圓形區域不允許有障礙物來阻擋使用者的視野，使得研究人員的可利用區域變得更小。

　　那款有光學變焦功能的隱形眼鏡是一項了不起的成就，但它并沒有真正解決智能隱形眼鏡開發的問題。Google的血糖監測隱形眼鏡擁有內置的功能性電子元件，而且可以持續佩戴。但這是否意味著他們找到了能放下大量眼內電子元件的地方？

　　遺憾的是，血糖檢測器原有的屬性預示著這不可能。

　　時間回到Google隱形眼鏡計劃的初期規劃階段，Google請來一位名叫Babak Parviz的華盛頓大學研究人員。Parviz帶領公司爭奪可穿戴設備的主動權。沒有人對他的領導地位提出異議，因為他的團隊曾在眼球表面電子元件的制造上取得過巨大的成功。

　　六年多以前，Parviz和他的團隊制造出一種嵌入LED燈管的電子隱形眼鏡。這些LED燈管完全處于眼球表面，所有的組件都安裝在隱形眼鏡那柔軟的聚合物圓盤內。

　　這款隱形眼鏡的操控，數據傳輸甚至能量供給全部通過無線傳輸，他們甚至還盡可能少地利用具有氣體滲透性的PMMA材料，能為眼睛提供良好的空氣流動。研發非常成功，他們甚至開始了對更復雜隱形眼鏡的探索——將用戶的視覺影像分層出不同像素與不同顏色的圖像。(雖然他們僅在兔子的眼睛上試驗過。)

嵌入LED燈管的電子隱形眼鏡只在兔子眼睛上試驗過。圖片來源：華盛頓大學

　　這一成就讓簡易血糖監測器相形見絀，或許一個更為復雜的電子隱形眼鏡的出現就近在眼前。但在我之前對Parviz的采訪中，他澄清科技遠未達到那樣的水平。被問及為何會這樣時，他幾乎掙扎，說：“因為...一切的原因！”

　　如果你知道他的團隊在裝配工作上付出了多大努力，就很容易理解他的懷疑從何而來。

　　根據需要，他們的裝配工作在最后開始；由于元件之間無法采用有線連接的方式，他們決定先解決電子連接的問題。每個電子元件在隱形眼鏡的表面上都有配套的凹槽，而且每個凹槽都通過填充了柔軟導電金屬的淺槽相連接。

　　這些元件本身太過微小以至于被他們稱之為“細粉”，把他們連接到隱形眼鏡上的唯一方法就是為每一個元件制造出許許多多個一模一樣的復制品，連接成功后再用某種方式把這些復制品拿掉。運用這種方法，團隊研究人員只需等待元件上特殊形狀的連接點落入隱形眼鏡相應的凹槽。這個方案意味著一旦所有元件都在預先設定的位置被連接上，整個裝置便即刻擁有了基本功能。

　　原則上來說，這就是最后的成品。鑒于配有一個或有少數幾個燈管的隱形眼鏡有著重要的用途，從這個起點向上提高隱形眼鏡的功能是非常困難的。

Google血糖監測隱形眼鏡的特寫 圖片來源：Google

　　由于物理波長與輻射的緣故，很多元件在制造上存在一個最小允許尺寸。甚至Parviz和他的團隊有一整個平方厘米的空間來接收射頻功率，卻只能生成幾萬分之一瓦的功率來為隱形眼鏡供能。通過眨眼睛的動能甚至眼淚中的有機化學能來獲取微弱的能量。

　　操控與數據傳輸面臨著類似的困難。而且任何的隱形眼鏡必須在保持視野清晰的前提下聚焦在物體上，這需要把瞳孔區域的裝置刻進多個嵌套的透鏡。

　　與這類似的一系列困難便是為什么工序簡單的電子隱形眼鏡不如它剛出現時那么有意義。在空無一物的隱形眼鏡圓盤上放入LED燈管是一回事，而做出真正的電子隱形眼鏡完全是另外一回事。

　　華盛頓大學團隊的研究成果復雜精妙，Google可以振振有詞地把這些低科技含量的隱形眼鏡拿去賣。但那些存在于幻想中的功能要等很久才會出現。