Inspirat de modul în care văd animalele, noul dispozitiv ar putea fi folosit în roboți moi – adică acei roboți flexibili, fără componente rigide sau electronice – și ar putea revoluționa complet modul în care mașinile „privesc” lumea, scrie Live Science.
Un ochi care vede fără curent
Cercetătorii de la Georgia Institute of Technology au reușit să construiască un „ochi” artificial capabil să se focuseze automat doar în funcție de lumină, fără baterii, fără senzori electrici, fără circuite. Pe scurt, vorbim de un ochi robotic care funcționează ca un organism viu.
Lentila este atât de precisă încât poate distinge firele minuscule de pe piciorul unei furnici sau lobii microscopici ai unui grăunte de polen.
Corey Zheng, doctorand în inginerie biomedicală și autor principal al studiului, spune că invenția ar putea fi folosită pentru „roboți moi” – dispozitive flexibile care se pot adapta la corpul uman, pot explora terenuri periculoase sau spații greu accesibile, fără riscul de a se defecta din cauza șocurilor sau căldurii.
„Roboții clasici se bazează pe senzori rigizi și pe electricitate. Dar dacă vrei roboți care să fie moi, flexibili și independenți de surse de energie, trebuie să regândești complet cum funcționează simțurile lor”, explică Zheng.
Cum funcționează „ochiul viu”
„Ochiul” este realizat dintr-un hidrogel, un material care conține o rețea de polimeri capabili să rețină și să elibereze apă. Acest lucru îi permite să treacă de la o stare moale, aproape lichidă, la una solidă, fermă, în funcție de temperatură.
Când este expus la lumină (care îl încălzește), hidrogelul eliberează apă și se contractă. Când lumina dispare și temperatura scade, absoarbe din nou apă și se dilată.
Cercetătorii au format un inel de hidrogel în jurul unei lentile din polimer de silicon, imitând structura ochiului uman. Pentru ca reacția să fie rapidă și sensibilă, au inserat în material nanoparticule de oxid de grafen, care absorb lumina și o transformă în căldură.
Astfel, atunci când lumina atinge lentila, grafenul o încălzește instantaneu, iar hidrogelul se contractă, schimbând forma lentilei, exact ca atunci când pupila noastră se micșorează în lumină puternică pentru a focaliza. Când lumina dispare, lentila revine la forma inițială.
Detalii microscopice, fără microscop clasic
În studiul publicat pe 22 octombrie în revista Science Robotics, Zheng și coordonatorul său, profesorul Shu Jia, au arătat că această lentilă poate înlocui chiar și lentilele din sticla clasicelor microscoape.
Ea poate distinge spații de numai 4 micrometri (de exemplu, distanța dintre ghearele unei căpușe), filamente fungice de 5 micrometri sau perișorii de 9 micrometri de pe piciorul unei furnici.
Și mai fascinant este că cercetătorii vor acum să integreze lentila într-un sistem de microvalve fabricate tot din hidrogel, ceea ce înseamnă că aceeași lumină care ajută la formarea imaginii va putea alimenta întregul mecanism optic. Cu alte cuvinte, camera s-ar putea „hrăni” singură cu lumină.
Mai mult decât vederea umană
Pentru că materialul este extrem de adaptabil, noul „ochi” ar putea ajunge să vadă chiar mai bine decât omul. În viitor, cercetătorii cred că ar putea imita vederea verticală a pisicilor – capabilă să distingă obiecte camuflate – sau retinele în formă de W ale sepiilor, care percep culori invizibile pentru oameni.
„Putem controla lentila în moduri complet noi. Este un pas uriaș spre roboți care văd lumea la fel de natural ca noi – sau chiar mai bine”, spune Zheng.
Ştiri video recomandate
