Вдохновившись строением человеческого глаза, исследователи из лаборатории биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии разработали адаптивную линзу из мягких светочувствительных биоподобных материалов. Линза получила название PHySL (photo-responsive hydrogel soft lens — светочувствительная гидрогелевая мягкая линза) и заменяет жесткие компоненты мягкими полимерами, действующими как искусственные мышцы.
Полимеры состоят из гидрогеля — полимерного материала на водной основе. Эта гидрогелевая мышца изменяет форму мягкой линзы, меняя ее фокусное расстояние по механизму, аналогичному работе цилиарных мышц в человеческом глазу. Материал гидрогеля сжимается в ответ на свет, что позволяет управлять линзой бесконтактно, проецируя свет на ее поверхность. Это свойство также позволяет точно управлять формой линзы, избирательно освещая различные части гидрогеля.
Традиционные регулируемые камеры требуют набора громоздких движущихся твердых линз и диафрагмы перед матрицей камеры для настройки фокуса и интенсивности. В отличие от них, человеческие глаза выполняют те же функции, используя мягкие гибкие ткани в компактной форме. Устраняя жесткую оптику и структуры, система PHySL становится гибкой и податливой, что делает ее более прочной и безопасной при контакте с телом.
Разработка особенно подходит для мягкой робототехники и биомедицинских инструментов, интегрирующих мягкие материалы в гибкие автономные системы с низким энергопотреблением. Исследователи планируют улучшить производительность системы, используя достижения в области гидрогелевых материалов, и продемонстрировать ее практическое применение в новых типах камер. В текущей работе они разработали действующий прототип без электроники, использующую мягкую линзу и специальный микрофлюидный чип, активируемый светом.
Источник новости и обложки: theconversation.com