Objektyvas galėtų atverti kelią „minkštiems“ robotams su galingu regėjimu, kuriems veikti nereikėtų elektronikos ar baterijų. Minkšta robotika gali būti naudojama įvairiose srityse, nuo nešiojamosios technologijos, kuri gali būti integruota į žmogaus kūną, iki autonominių įrenginių, kurie gali veikti nelygiame reljefe ar pavojingose erdvėse, sakė tyrimo pirmasis autorius Corey Zheng, biomedicinos inžinerijos doktorantas Džordžijos technologijos institute. Tradiciniai, elektra varomi robotai naudoja kietus jutiklius ir elektroniką, kad matytų pasaulį.
Tačiau „jei ieškote minkštesnių robotų, kurie yra elastingi ir galbūt nenaudoja elektros energijos, tuomet turite pagalvoti, kaip su šiais robotais atliksite jutimo funkciją“, – sakė C.Zheng „Live Science“.
Lęšis pagamintas iš hidrogelio, kurio sudėtyje yra polimerų struktūra, galinti sulaikyti ir išleisti vandenį, todėl hidrogelis gali pereiti iš skystos į kietą būseną. Šiuo atveju hidrogelis reaguoja į šilumą išskirdamas vandenį ir susitraukdamas, kai yra šildomas, ir sugerdamas vandenį bei išsipučiant, kai yra atšaldomas.
Mokslininkai pagamino hidrogelio žiedą aplink silicio polimero lęšį, įkomponuodami akies formos dizainą į didesnį rėmą. Mechaninė struktūra yra panaši į žmogaus akies konfigūraciją, sakė C.Zheng.
Hidrogelis yra įterptas su mažomis grafeno oksido dalelėmis, kurios yra tamsios spalvos ir sugeria šviesą. Kai grafeno oksidą pasiekia saulės šviesos intensyvumo šviesa, dalelės įkaista ir sušildo hidrogelį, kuris susitraukia ir ištempia, traukdamas lęšį, kad jis sufokusuotų. Kai šviesos šaltinis pašalinamas, hidrogelis išsipučia ir atpalaiduoja lęšio įtampą. Hidrogelis reaguoja į visą matomojo spektro šviesą.
Naujame straipsnyje, paskelbtame šiandien (spalio 22 d.) žurnale „Science Robotics“, C.Zheng ir jo doktorantūros vadovas Shu Jia, biomedicinos inžinierius iš Džordžijos technologijos instituto, nustatė, kad šis lęšis gali būti naudojamas vietoj stiklinio lęšio tradiciniame šviesos mikroskope, siekiant išskirti smulkias detales. Pavyzdžiui, lęšis gali aptikti šerius ant skruzdės kojos.
C.Zheng teigia, kad dar įdomiau yra tai, kad dabar mokslininkai integruoja lęšį į mikroskysčių sistemą, sudarytą iš tų pačių reaguojančių hidrogelio vožtuvų. Tai reiškia, kad vaizdą kuriantis šviesos šaltinis taip pat gali būti naudojamas pažangios, autonominės kameros sistemos maitinimui, teigia C.Zheng.
Kadangi hidrogelis yra pritaikomas, lęšis gali „matyti“ gerokai daugiau nei žmogaus akis. Pavyzdžiui, jis gali imituoti katės vertikalios akies gebėjimą aptikti užmaskuotus objektus arba kopijuoti sepijos keistą W formos tinklainę, kuri leidžia jai matyti spalvas, kurių žmonės nemato.
