Ochi robotic revoluționar, inspirat de viziunea animalelor, poate focaliza automat fără sursă de energie

Un ochi robotic “moale” are capacitatea de a se focaliza automat în funcție de lumină, fără a avea nevoie de o sursă externă de energie. Lentila robotică ultraputernică este suficient de sensibilă pentru a distinge firele de păr de pe piciorul unei furnici sau lobi de polen.

Această lentilă ar putea deschide calea către roboți “moi” cu o viziune avansată, care nu ar necesita electronice sau baterii pentru a funcționa. Roboții moi pot fi utilizați într-o gamă largă de aplicații, de la tehnologia purtabilă care se poate integra cu corpul uman până la dispozitive autonome care pot opera în terenuri accidentate sau spații periculoase, a explicat Corey Zheng, autorul principal al studiului și student doctorand în inginerie biomedicală la Institutul Tehnologic din Georgia. Roboții tradiționali, alimentați electric, folosesc senzori rigizi și electronice pentru a “vedea” lumea.

„Dacă ne gândim la roboți care sunt mai moi, care sunt flexibili și poate nu utilizează electricitate, atunci trebuie să ne gândim cum vom realiza senzarea cu acești roboți”, a spus Zheng pentru Live Science.

Lentila este realizată dintr-un hidrogel, care conține o structură de polimeri ce poate captura și elibera apă, permițând hidrogelului să alterneze între stări mai lichide și mai solide. În acest caz, hidrogelul răspunde la căldură prin eliberarea apei și contractându-se când se încălzește, și absorbând apă și umflându-se când se răcește.

Cercetătorii au fabricat un inel de hidrogel în jurul unei lentile din polimer siliconic, plasând designul asemănător unui ochi într-un cadru mai mare. Structura mecanică este similară cu configurația ochiului uman, a explicat Zheng.

Hidrogelul este încorporat cu particule minuscule de oxid de grafen, care sunt de culoare închisă și absorb lumina. Când lumina cu intensitate echivalentă cu lumina soarelui lovește oxidul de grafen, particulele se încălzesc și încălzesc hidrogelul, care se contractă și întinde, trăgând lentila pentru a o focaliza. Când sursa de lumină este îndepărtată, hidrogelul se umflă și eliberează tensiunea asupra lentilei. Hidrogelul reacționează la lumină în întregul spectru vizibil.

Într-un nou articol publicat astăzi (22 octombrie) în revista Science Robotics, Zheng și consilierul său doctoral Shu Jia, inginer biomedical la Georgia Tech, au descoperit că această lentilă ar putea fi utilizată în locul lentilei de sticlă într-un microscop optic tradițional pentru a distinge detalii minuscule. De exemplu, lentila ar putea imagina spațiul de 4 micrometri dintre ghearele unei căpușe, vedea filamente de 5 micrometri ale unei ciuperci și detecta perii de 9 micrometri de pe piciorul unei furnici.