本報大連1月17日電(記者吳琳 通訊員呂東光)昆蟲複眼具有導航和定位能力的奧秘在哪裡?大連理工大學微系統研究中心褚金奎團隊於2004年開展了仿昆蟲複眼偏振敏感結構、不依賴衛星導航的微納傳感器研究之後,在全球定位技術的研究中又取得創新性成果。研究成果「偏振遙感物理機理、關鍵方法與技術應用」日前獲2015年國家技術發明獎二等獎。
光在大氣的傳播過程中形成了少量的偏振光,且偏振光波的分布還具有空間分布的穩定性和時間分布的可重複性,因此生物通過億萬年進化選擇利用偏振光進行定位和導航。近年來,各國科學家開始對昆蟲複眼的神奇功能進行探索,發現昆蟲複眼神經感杆對偏振光敏感,於是開始研發模仿昆蟲複眼的偏振敏感機理的導航技術。
褚金奎團隊對天空偏振光分布規律和多通道式仿生偏振導航傳感器進行了開創性研究,採用納米級加工手段製作了測角精度高於0.1度、質量小於2千克的高精度仿生偏振光導航原理樣機,經實驗,實現了移動機器人精確軌跡規劃,證明微納傳感器可以充分利用於行動裝置導航。該項研究不僅為揭開自然界生物不可思議的全球定位能力提供了一種嶄新的研究思路,也可為機器人及無人機等技術領域提供一種強有力的自主導航定位手段。