Как работает линза без электроники и механики?
Современные камеры, даже самые маленькие, для настройки фокуса и яркости используют громоздкие системы из подвижных твердых линз и механических элементов. В отличие от них, человеческий глаз выполняет эти же функции с помощью мягких и эластичных тканей в очень компактном виде. Вдохновившись этим биологическим механизмом, команда биомедицинских инженеров создала адаптивную линзу из мягких, светочувствительных материалов, похожих на ткани живого организма, пишет 24 Канал со ссылкой на Tech Xplore.
Смотрите также Гуманоидные роботы могут появиться в быту быстрее, чем ожидалось
Новая разработка получила название PHySL (photo-responsive hydrogel soft lens), что можно перевести как фоточувствительная гидрогелевая мягкая линза. В ее основе – инновационный гидрогель, полимерный материал на водной основе, функционирующий как искусственная мышца. Этот гидрогель обладает уникальным свойством: он сжимается под действием света. Направляя свет на различные участки линзы, исследователи могут точно контролировать ее форму и, соответственно, менять фокусное расстояние без какого-либо физического контакта или проводов. Такой подход аналогичен работе ресничных мышц в человеческом глазу.
Искусственный глаз, который может обеспечить зрение мягким роботам / Фото Кори Чжэн/Технологический институт Джорджии
Отказ от жестких компонентов и электроники делает систему чрезвычайно гибкой, выносливой и безопасной для контакта с телом человека. Это открывает огромные перспективы для новой отрасли – мягкой робототехники, отмечает The Conversation.
Мягкие роботы, созданы из эластичных материалов по подобию животных, таких как осьминоги или гусеницы, являются более долговечными и адаптивными. Они способны проникать в труднодоступные места, что делает их идеальными для создания хирургических эндоскопов, манипуляторов для хрупких объектов или спасательных роботов.
Те же преимущества касаются и биомедицинских инструментов. Тканеподобные материалы способны смягчить взаимодействие между машиной и телом, делая устройства более безопасными. Примерами могут служить накожные сенсоры или импланты с гидрогелевым покрытием.
Какие возможности и перспективы?
Исследователи уже продемонстрировали впечатляющие возможности линзы в своей научной статье, которую можно прочитать полностью в журнале Science Robotics. Линза способна различать мельчайшие детали, например, волоски на лапке муравья или промежуток в четыре микрометра между клешнями клеща.
В будущем команда планирует усовершенствовать гидрогелевые материалы, чтобы достичь еще более быстрого и мощного сокращения. Конечная цель – интегрировать линзу в мягкого робота, создав полностью автономную систему зрения, что питается исключительно светом и не требует никаких батареек или электроники.
Напомним, инженеры недавно создали робота, который может ходить по воде, а Google тем временем работает над отдельной моделью искусственного интеллекта Gemini Robotics, которая будет работать локально на роботах.