Інженери з Технологічного інституту Джорджії розробили революційну гнучку лінзу, що за своєю структурою нагадує людське око. Цей винахід може кардинально змінити підхід до створення зору для робототехніки та медичних пристроїв, зробивши їх безпечнішими та адаптивнішими до навколишнього середовища.
Як працює лінза без електроніки та механіки?
Сучасні камери, навіть найменші, для налаштування фокусу та яскравості використовують громіздкі системи з рухомих твердих лінз та механічних елементів. На відміну від них, людське око виконує ці ж функції за допомогою м'яких та еластичних тканин у дуже компактному вигляді. Надихнувшись цим біологічним механізмом, команда біомедичних інженерів створила адаптивну лінзу з м'яких, світлочутливих матеріалів, схожих на тканини живого організму, пише 24 Канал з посиланням на Tech Xplore.
Нова розробка отримала назву PHySL (photo-responsive hydrogel soft lens), що можна перекласти як фоточутлива гідрогелева м'яка лінза. В її основі – інноваційний гідрогель, полімерний матеріал на водній основі, що функціонує як штучний м'яз. Цей гідрогель має унікальну властивість: він стискається під дією світла. Спрямовуючи світло на різні ділянки лінзи, дослідники можуть точно контролювати її форму і, відповідно, змінювати фокусну відстань без будь-якого фізичного контакту чи дротів. Такий підхід аналогічний роботі війкових м'язів у людському оці.
Відмова від жорстких компонентів та електроніки робить систему надзвичайно гнучкою, витривалою та безпечною для контакту з тілом людини. Це відкриває величезні перспективи для нової галузі – м'якої робототехніки, зазначає The Conversation.
М'які роботи, створені з еластичних матеріалів за подобою тварин, таких як восьминоги чи гусениці, є більш довговічними та адаптивними. Вони здатні проникати у важкодоступні місця, що робить їх ідеальними для створення хірургічних ендоскопів, маніпуляторів для крихких об'єктів або рятувальних роботів.
Ті ж переваги стосуються й біомедичних інструментів. Тканиноподібні матеріали здатні пом'якшити взаємодію між машиною та тілом, роблячи пристрої безпечнішими. Прикладами можуть слугувати нашкірні сенсори або імпланти з гідрогелевим покриттям.
Які можливості і перспективи?
Дослідники вже продемонстрували вражаючі можливості лінзи у своїй науковій статті, яку можна прочитати повністю в журналі Science Robotics. Лінза здатна розрізняти найдрібніші деталі, наприклад, волоски на лапці мурахи або проміжок у чотири мікрометри між клешнями кліща.
У майбутньому команда планує вдосконалити гідрогелеві матеріали, щоб досягти ще швидшого та потужнішого скорочення. Кінцева мета – інтегрувати лінзу в м'якого робота, створивши повністю автономну систему зору, що живиться виключно світлом і не потребує жодних батарейок чи електроніки.
Источник: 24tv.ua
