Georgia Tech Meluncurkan Lensa Lunak Bertenaga Cahaya yang Meniru Penglihatan Manusia untuk Robotika
Institut Teknologi Georgia Tech, Atlanta, GA
Lensa lunak hidrogel fotoresponsif yang dikembangkan oleh para peneliti di laboratorium Coulter BME Profesor Shu Jia. (Gambar:Teknologi Georgia)
Sebuah tim insinyur biomedis di Georgia Tech telah meluncurkan terobosan dalam optik adaptif:lensa lunak bertenaga cahaya bio-mimetik yang meniru kemampuan mata manusia untuk memfokuskan kembali dan menyesuaikan diri dengan berbagai kondisi cahaya. Penelitian ini dipublikasikan di Science Robotics , membuka kemungkinan baru untuk robotika lunak, pencitraan biomedis, dan sistem penglihatan otonom.
Terinspirasi oleh respons mata manusia terhadap cahaya, penulis utama Corey Zheng, seorang Ph.D. kandidat di Departemen Teknik Biomedis Wallace H. Coulter, mengembangkan sistem lensa yang menggunakan otot buatan yang diaktifkan cahaya untuk mengontrol panjang fokus. Saat diterangi, otot-otot ini berkontraksi dan meregangkan lensa, sehingga memungkinkan penyesuaian optik yang presisi tanpa perangkat elektronik atau baterai.
“Mata manusia sangat kuat dalam banyak hal,” kata Zheng. "Ini kompak, Anda dapat mengubah fokus untuk melihat objek dekat atau jauh, dan melindungi dirinya dari cahaya dengan pupil Anda. Selain itu, resolusinya luar biasa."
Lensa lunak hidrogel fotoresponsif (PHySL) dibuat seluruhnya dari bahan lembut dan aman secara hayati, sehingga ideal untuk aplikasi di mana optik kaku tidak praktis — seperti robot lunak dan perangkat medis yang berinteraksi secara aman dengan jaringan. Inti dari desain ini adalah hidrogel yang responsif terhadap panas – polimer penyerap air yang biasa ditemukan pada produk seperti lensa kontak – yang mengandung graphene, yang mengubah cahaya menjadi panas, memicu perubahan bentuk yang bertindak sebagai otot buatan. Properti ini memungkinkan lensa dikontrol dari jarak jauh tanpa memerlukan daya baterai atau koneksi kabel.
Dalam uji laboratorium, para peneliti menunjukkan bahwa pola pencahayaan yang berbeda dapat mengontrol panjang fokus lensa, gerakan, dan bahkan menyebabkan penyimpangan optik tertentu. Kemampuan adaptif ini memungkinkan mereka menangkap gambar subjek berkualitas tinggi mulai dari sel tunggal hingga seluruh ruangan. Performa sistem mereka, baik dalam rentang pergeseran fokus maupun resolusi, sebanding dengan mata manusia.
Tim juga memperkenalkan prototipe kamera bebas elektronik, yang menggabungkan lensa lunak dengan sirkuit pencitraan berbasis cairan yang didukung oleh katup yang diaktifkan cahaya untuk mengontrol aliran cairan, bukan fotodetektor elektronik tradisional. Inovasi ini dapat digunakan dalam sistem lunak yang digerakkan secara kimia atau pasif, sehingga memungkinkan peningkatan otonomi untuk robot biomimetik.
Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan Profesor BME Shu Jia, penulis senior studi tersebut.
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Shu Jia di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya. atau Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; 404-894-0290.
